- Ein Content Delivery Network ist ein Netzwerk räumlich verteilter Server. Eine solche IT-Infrastruktur nutzen beispielsweise Mediendienstleister, um ihren Kunden Inhalte flüssig und mit geringen Ladezeiten auszuliefern.
- Content Delivery Networks stellen selbst datenumfangreiche Inhalte wie Video-Streams nahezu verzögerungsfrei zur Verfügung. Auch für Endnutzer, die weit vom eigentlichen Webserver entfernt sind, entstehen keine gravierenden Verzögerungen. Die dezentrale Server-Architektur kann die eigenen Hosting-Kapazitäten entscheidend entlasten.
- Der Nutzen eines CDN hängt stark von der Website ab. Bei einer international abgerufenen Seite mit datenaufwendigen Inhalten verkürzen Sie die Ladezeit für Ihre Kunden enorm.
Was ist ein CDN?
Server-Client-Prinzip
Dieses Prinzip beschreibt eine weitverbreitete Kommunikation zwischen Servern und Nutzern: Inhalte liegen auf einem bestimmten Server bereit, und Nutzer (Clients) können auf diese zugreifen.
Ein Content Delivery Network (CDN) besteht aus einer Vielzahl räumlich verteilter Server. Sein Hauptzweck ist es, möglichst kurze Ladezeiten auch bei datenaufwendigen Diensten und Anfragen aus geografisch weit auseinanderliegenden Gebieten zu gewährleisten. Wie viele und welche Server des Netzwerks tatsächlich aufgerufen werden, hängt unter anderem von der Zahl der Nutzer, ihrem Standort und der Art des Contents ab. Diese dynamische Ausrichtung haben CDN herkömmlichen Server-Client-Netzwerken voraus.
Mitunter ist nicht von Content Delivery Network, sondern von Content Distribution Network die Rede. Beide Bezeichnungen werden in der Regel synonym verwendet.
Wie funktioniert ein Content Delivery Network?
Die Kernfunktion eines CDN ist die schnelle Auslieferung von Webinhalten. Über eine API wird die jeweilige Internetseite bzw. der Web-Server des Kunden in das Netzwerk integriert. Ist das einmal geschehen und sind die wichtigsten Einstellungen vorgenommen, läuft die Auslieferung automatisiert im Hintergrund ab. Darin besteht ein entscheidender Unterschied zu anderen Cloud-Dienstleistungen wie Cloud-Backups, die in erster Linie Speicherplatz bereitstellen.
Akamai, einer der größten CDN-Anbieter, gibt an, dass über seine Server bis zu 30 Prozent des täglichen Datenverkehrs weltweit ausgeliefert werden.
Ein Content Delivery Network besteht aus einem Haupt-Server und regional verteilten Cache-Servern (auch als Replica-Server bezeichnet). Bei einer Anfrage wird zunächst der Cache-Server angefragt, der räumlich am nächsten zum Nutzer gelegen ist. Das System ermittelt, ob die angeforderten Inhalte im Cache hinterlegt sind. Ist das nicht der Fall, leitet er die Anfrage an den Haupt- bzw. Web-Server weiter. Zudem speichert er die angefragten Inhalte für den nächsten Seitenaufruf.
Die Cache-Server können nicht automatisch alle Web-Inhalte ausliefern. Ursprünglich waren sie nur für statische Inhalte vorgesehen. Dazu gehören Bild- und Video-Dateien sowie JavaScript und CSS-Dateien. Mit der Zeit hat sich der Funktionsumfang erweitert. Je nach Angebot stellen Sie als Kunden inzwischen auch dynamische Inhalte und Streams über Cache-Server bereit.
Der Begriff „Cache“ bezeichnet die Zwischenspeicher, die Ladezeiten für Anwendungen verkürzen sollen. Statt Daten bei jedem Zugriff neuzuladen, hält der schnelle Cache sie für Zugriffe bereit.
Zwei Content-Delivery-Verfahren: Pull und Push
Bei CDN kommen grundsätzlich zwei unterschiedliche Verfahren zum Einsatz, um Daten auf Cache-Server zu laden. Bei einem Push-CDN (Deutsch: schieben) wird eine Kopie der Daten vom Web-Server automatisch zu festgelegten Zeitpunkten auf den Cache-Server geladen. Bei einem Pull-CDN (Deutsch: ziehen) erfolgt der Datentransfer auf umgekehrtem Weg. Der Cache-Server zieht sich die Daten vom Web-Server, nachdem ein Seitenbesucher eine Anfrage das erste Mal über den Server gestellt hat.
Lastverteilung im CDN
Ein CDN verarbeitet Belastungsspitzen besser als ein einzelner Web-Server. Fallen Server aus, werden diese außerdem flexibel ersetzt. Im Idealfall bekommt der Seitenbesucher von dem Ausfall nichts mit. Der angebotene Dienst bleibt online erreichbar. Für Online-Dienstleister erhöht sich damit die Umsatzsicherheit. Bei einem herkömmlichen Server wäre dagegen ein Server-Ausfall gleichbedeutend mit einem vollständigen Seitenausfall.
Internationale Bereitstellung von Webdiensten
Die räumliche Verteilung der Server verringert die Wartezeit für Endnutzer. Das gilt besonders, wenn der Seitenbesucher (Client) räumlich weit entfernt vom eigentlichen Webserver ist. Bei einem herkömmlichen Webserver, der in Frankfurt untergebracht ist, erhöht sich die Antwortzeit des Servers (Server Response Time), wenn der Seitenzugriff beispielsweise aus den Vereinigten Staaten erfolgt. Durch die geografische Verteilung der Cache-Server eines CDN wird diese Verzögerung verhindert.
Die Auswahl und Implementierung eines CDN erfordert Kenntnisse in Programmiersprachen sowie API- und Protokollkenntnisse. Lassen Sie beides deshalb von einem Systemadministrator oder Entwickler vornehmen.
Die Vorteile eines Content Delivery Network
DDoS-Angriffe
Ziel solcher Angriffe ist es, die Verfügbarkeit von Internetseiten einzuschränken oder sie vollständig vom Netz zu nehmen. Angreifer versuchen oft, das durch Überlastung der IT-Struktur herbeizuführen.
- Nutzererlebnis (User Experience): Die Einbindung in ein CDN verkürzt die Server Response Time einer Website und damit die Wartezeit für die Nutzer. Gerade im E-Commerce ist dies häufig Grundvoraussetzung dafür, dass Nutzer ein Angebot als gelungen empfinden.
- Traffic-Steigerung: Seiten, die schneller laden, erzielen bei der der Suchmaschinenoptimierung (SEO) einen positiven Effekt. Die kurzen Ladezeiten erhöhen den Traffic und steigern letztlich den Umsatz des Webangebots.
- Sicherheit: Ein CDN verringert das Risiko von Website-Ausfällen. Zudem verbessern viele CDN den Schutz vor DDoS-Angriffen aus dem Netz.
- Internationalisierung: Die dynamischen Server-Netzwerke ermöglichen auch bei international ausgerichteten Internetseiten eine gleichbleibend hohe Nutzerfreundlichkeit.
- Mögliche Kosteneinsparungen: Ein Intelligent eingesetztes CDN hilft Ihnen dabei, die IT-Kosten zu senken. Denn bei überlasteten Kapazitäten ist es mitunter günstiger, den Kernserver an ein Netzwerk anzubinden, als zusätzliche Kapazitäten beim Hosting-Anbieter dazuzukaufen.
Die Nachteile eines Content Delivery Networks
- Nutzen abhängig vom Einzelfall: Wie groß der Nutzen eines CDN letztlich ist und ob Traffic-Steigerungen erzielt werden, hängt vom Einzelfall ab. Wenn Sie beispielsweise eine Seite betreiben, die vorrangig von Nutzern aus Deutschland besucht wird, wird sich das CDN wahrscheinlich nur geringfügig auswirken.
- Kein Allheilmittel: Ein CDN kann zwar den Stamm-Server enorm entlasten, aber grundsätzliche Überlastung und nachlässige Pflege kann es nicht ausgleichen. Vor der Entscheidung für oder gegen ein Content Delivery Network sollte die Website daher umfassend analysiert werden.
So berechnen CDN-Anbieter den Preis
Die Kosten hängen von der Bandbreite, dem Funktionsumfang und den Standorten der Cache-Server ab. Viele CDN-Anbieter legen je nach Weltregion und Datenumfang unterschiedliche Preise fest. Grundsätzlich gilt, dass mit dem Traffic auch die Kosten steigen. Zusatzfunktionen wie benutzerdefinierte SSL-Zertifikate und Cache-Server-Konfigurationen bedeuten häufig ebenfalls Aufpreise. Mittelständler und Betreiber kleinerer E-Commerce-Seiten zahlen dagegen in der Regel monatlich einen dreistelligen Betrag für den Zugang zu einem CDN. Bei großen Unternehmen und Mediendiensten können die Kosten bei mehreren Tausend Euro liegen. Privaten Kunden und Blogbetreibern stellen bestimmte CDN-Provider einen kostenlosen Zugang zur Verfügung, wobei der Funktionsumfang eingeschränkt bleibt.
CDN nur etwas für Big Player im Netz?
Große, international agierende Unternehmen kommen heute kaum ohne CDN aus. Datenaufwendige Inhalte und umkämpfte Online-Märkte machen die Performance-Steigerung nahezu alternativlos. Aber auch für mittelständische Unternehmen und E-Commerce-Anbieter wird ein solches internationales Server-Netzwerk immer wichtiger. Es entlastet die bestehenden Hosting-Ressourcen, verkürzt Ladezeiten und erhöht die Sicherheit Ihrer Seite.
Ob sich die Anbindung an ein CDN tatsächlich lohnt, hängt maßgeblich von diesen Fragen ab:
- Wie international ist Ihre Seite ausgerichtet?
- Möchten Sie Videos und Bilder auf Ihrer Seite bereitstellen?
- Entstehen Umsatzeinbußen durch Seitenausfälle?
- Sind Ihre bestehenden Hosting-Ressourcen häufig überlastet?
Wichtige Funktionen des CDN
CDN-Angebote basieren im Grunde immer auf dem gleichen Prinzip. Unterschiede zwischen den Anbietern und Tarifoptionen bestehen vor allem hinsichtlich des Funktionsumfangs und der Konfigurierbarkeit der Cache-Server.
Konfiguration des Cache-Servers
Als Kunde eines CDN können Sie beispielsweise einstellen, wie lange die Inhalte auf dem Server liegen und wie sie aktualisiert werden (Push-Konfiguration). Zudem gibt es eine Funktion zur Bereinigung der Cache-Server bei nicht mehr benötigten Daten.
Die Art der verfügbaren Daten
Welche Dateien Sie auf dem Cache-Server ablegen können, hängt vom Angebot ab. Statische Elemente sind der Standard. Der Browser ist auf diese Daten angewiesen, um die Internetseite zu laden. Neben statischen und dynamischen Daten werden sogenannte Daten-Streams (Audio und Video) im Internet immer wichtiger. Diese stellen besondere Anforderungen an Server, weil das Abspielen der Streaming-Datei noch während der Daten-Übertragung erfolgt. Währenddessen muss eine konstante Übertragungsgeschwindigkeit gewährleistet sein. Andernfalls gerät der Stream ins Stocken. Für die Übertragung werden unterschiedliche Protokolle verwendet. Beispiele für Dienstleistungen, die über CDN bereitgestellt werden, sind Softwaredownloads, HD-Videostreams, Podcasts und System-Updates.
SSL-Zertifikate
In der Regel bieten die Dienstleister SSL-Zertifikate für ihr Server-Netzwerk an. Sie dienen der Verschlüsselung übermittelter Daten und kommen beispielsweise bei der Übertragung von Daten im Zahlungsverkehr zum Einsatz. Achten Sie darauf, ob der CDN-Anbieter auch den Upload benutzerdefinierter SSL-Zertifikate ermöglicht. Für E-Commerce-Betreiber ist wichtig, dass das CDN den Vorgaben des Payment Card Industry Data Security Standards (PCI) entspricht. Dieser regelt die Bestimmungen von Kreditkartenzahlungen.
Analyse-Funktionen
Je nach Anbieter stehen unterschiedliche Analyse-Tools bereit. So lassen sich die genutzte Bandbreite und die Anzahl der Verbindungen mit Cache-Servern nachvollziehen.
Fazit
Die Verbindung des Web-Servers mit einem Content Delivery Networks kann die Server-Response-Time und damit die Ladezeit für den Nutzern enorm verkürzen. Das zieht eine Reihe von positiven Effekt nach sich: Das Nutzererlebnis verbessert sich, Suchmaschinen erfassen die verkürzte Latenz, der Traffic der Seite steigt. Zudem trägt die Verteilung der Anfragen auf ein Server-Netzwerk zur erhöhten Sicherheit der Seite bei. Das Netzwerk kompensiert Serverausfälle und begegnet besser etwaigen bedrohlichen DDoS-Angriffen.
Kommen die Seitenbesucher vorrangig aus dem deutschsprachigen Raum, ist der positive Effekt eventuell aber nicht sehr hoch. Dasselbe gilt für Seiten, die keine datenintensiven Inhalte bereitstellen. Sie sollten also abwägen, ob sich die Anschaffung eines CDN für Sie lohnt. Die trusted.de Übersich hilft Ihnen dabei.
