Analiza systemów CDN rzuca nowe światło na ewolucję Internetu
W ostatnim czasie firma Google ogłosiła, że szybkość ładowania strony stanie się jednym z czynników determinujących jej miejsce w wynikach wyszukiwania z poziomu telefonów komórkowych. To najnowszy zwrot w długiej historii zmian, które nie tylko zwiększyły komfort korzystania z Internetu, lecz także umożliwiły bujny rozwój sieci dostarczania treści (Content Delivery Network, CDN). Pomimo płynnej integracji systemy CDN stanowią w istocie przełomową technologię, która zmieniła sposób, w jaki użytkownicy Internetu korzystają z jego zasobów. Przed pojawieniem się CDN dostęp do strony internetowej wymagał pobrania jej zawartości z serwera, na którym była przechowywana – do momentu prawidłowego wyświetlenia się wszystkich treści na ekranie. Teraz zawartość ta jest rozproszona w wielu różnych lokalizacjach i najczęściej pobierana przez serwer znajdujący się najbliżej użytkownika, co znacznie przyspiesza proces ładowania strony. Około połowa wszystkich zasobów internetowych dostarczana jest przez systemy CDN. Jednak ten sukces stopniowo zapędza technologię w kozi róg. Jak wyjaśnia prof. Georgios Smaragdakis z Uniwersytetu Technicznego w Berlinie: „Gdy rosnąca liczba aplikacji wymaga dostarczania miliardom użytkowników Internetu dużej ilości danych, od coraz większej liczby firm oczekuje się budowy własnych sieci CDN lub korzystania z systemów stron trzecich. To zwiększone wykorzystywanie CDN stanowi wyzwanie zarówno dla operatorów sieci tranzytowych, których zysk zależy od ruchu pomiędzy poszczególnymi sieciami, jak i operatorów sieci tradycyjnych, którzy tracą kontrolę nad tym, w jaki sposób ruch użytkowników jest przekierowywany”. To jak przeciąganie liny: systemy CDN dynamicznie mapują użytkowników końcowych, przekierowując ich do odpowiednich serwerów bez pełnej świadomości warunków sieciowych w lokalizacji dostawcy usług internetowych lub użytkownika końcowego; z kolei dostawcy usług internetowych z trudem radzą sobie z dużymi zmianami natężenia ruchu sieciowego wywoływanymi przez mechanizmy dynamicznego wyboru serwerów CDN. Przyglądając się obecnym i przyszłym rozwiązaniom CDN, prof. Smaragdakis i jego zespół szybko doszli do wniosku, że istnieje możliwość osiągnięcia w tym zakresie porozumienia. Korzystając z funduszy przyznanych na realizację projektu CDN-H, zidentyfikowali oni struktury, w obrębie których systemy CDN i operatorzy sieci mogą współpracować, aby zapewnić korzyści obu stronom. „Przeprowadzona przez nas analiza dowiodła, że CDN jest wyjątkowym punktem obserwacyjnym, za pomocą którego możemy śledzić ewolucję protokołów sieciowych, strategii w zakresie peeringu i parametrów użytkowych, a także globalną aktywność w sieci” – tłumaczy prof. Smaragdakis. „Wykazaliśmy, że w związku ze zwiększoną aktywnością CDN ruch sieciowy pomiędzy serwerami stał się ważną częścią ruchu internetowego i rzeczywiście wiele połączeń użytkowników dobiega końca w pobliskich serwerach CDN. Dowiedliśmy także, że na świecie rośnie liczba punktów peeringowych zapewniających zaawansowane możliwości w zakresie wymiany ruchu, a wykorzystanie tych punktów może w znacznym stopniu usprawnić dostarczanie treści, jednocześnie zmniejszając przeciążenie Internetu. Niezwykle cenne informacje zdobyte dzięki temu badaniu pozwolą naukowcom poszerzyć naszą wiedzę o strukturze Internetu, a organom regulacyjnym – skuteczniej wspierać kształtowanie polityki internetowej”. Do największych osiągnięć projektu zaliczyć można wykorzystanie danych CDN do śledzenia ruchu internetowego na przestrzeni lat, a także opracowanie nowych technik pozwalających ocenić, gdzie i w jaki sposób dochodzi do wymiany ruchu pomiędzy systemem CDN a operatorem sieci. „Opracowane metody nie tylko w znaczny sposób poszerzają istniejące mapy Internetu, lecz także mają wartość praktyczną. Mogą przykładowo wskazać fizyczną lokalizację ataku, zatoru czy miejsc wrażliwych, a także znaleźć zastosowanie w modelowaniu relacji biznesowych pomiędzy systemami CDN a operatorami sieci” – twierdzi prof. Smaragdakis. Publikacje opisujące te dwa zastosowania zostały nagrodzone, a prof. Smaragdakis zaznacza, że metody pomiarowe przygotowane w ramach projektu mogą w przyszłości stać się częścią produktów operacyjnych systemów CDN, zwiększając ich wydajność i dokładność. Jednocześnie zespół będzie nadal posługiwał się systemami CDN w celu bardziej dogłębnego zrozumienia funkcjonowania Internetu, potencjalnie wykrywając zakrojone na szeroką skalę ataki cybernetyczne i awarie sieciowe, a także gromadząc szacunkowe dane dotyczące odsetka podłączonych do sieci urządzeń podatnych na zagrożenia związane z bezpieczeństwem.
Słowa kluczowe
CDN-H, CDN, sieć dostarczania treści, Internet, dostawca usług, dane, serwer
