Comprendre les CDN en 5 min chrono

Qu’est-ce qu’un CDN ?

Un CDN, ou « Content Delivery Network » (en français, « réseau de diffusion de contenu »), est un réseau de serveurs distribués à travers le monde qui stocke, et diffuse des copies de contenu statique (images, vidéos, JavaScript, etc.) d’un site web, d’une application, d’une banque de médias, etc.

On dit que ces contenus sont « mis en cache ».

Les serveurs appartenant à ce réseau, nommés serveurs « edge », communiquent tous avec le serveur d’origine et agissent comme des points de livraison intermédiaires avec les utilisateurs finaux.

Rôle d’un CDN

Le rôle principal d’un CDN est d’améliorer les performances et la fiabilité d’un site web en réduisant le temps de chargement des pages pour les utilisateurs.

Mais comment cela est-il possible ? 🤔

Comprendre le fonctionnement des CDN

La distance physique comme facteur clé

Le temps de réponse d’un site web est intimement lié à la distance physique entre l’utilisateur et le serveur d’origine hébergeant le contenu.

Plus cette distance est grande, plus le temps de chargement est long.

Si l’hébergement (le serveur d’origine) de mon site web est situé à Paris et que certains de mes visiteurs sont à Vancouver, la distance à parcourir pour communiquer avec mon serveur sera longue, et les temps de réponse en conséquence aussi !

La solution à cette problématique purement géographique est simple : démultiplier le nombre de serveurs et les répartir géographiquement pour servir plus rapidement du contenu aux utilisateurs.

Bref, plus un CDN possède de serveurs, plus il est efficace ! Bien que d’autres facteurs entrent en jeu comme une gestion efficace du cache, la capacité à gérer les pics de trafic ainsi que la qualité et la fiabilité de l’infrastructure réseau sous-jacente.

Être au plus proche des utilisateurs

Ce shéma illustre le fonctionnement d’un CDN pour délivrer des ressources efficacement.

📤 1. Réception de la demande

Le CDN reçoit une demande d’un utilisateur pour accéder à une ressource spécifique, comme une page web, une image, un fichier JavaScript ou une feuille de style.

🔀 2. Routage de la demande

Le CDN analyse la demande et détermine le serveur edge le plus approprié pour servir cette demande en fonction de plusieurs facteurs, tels que la localisation géographique de l’utilisateur et la disponibilité des ressources.

💾 3. Recherche dans le cache

Le CDN vérifie d’abord si la ressource demandée est présente dans le cache du serveur edge.

• Si c’est le cas et que la ressource est à jour, elle est récupérée à partir du cache, ce qui réduit la latence.
• Si la ressource n’est pas dans le cache ou si elle est « périmée », le CDN contacte le serveur d’origine pour récupérer la ressource. Le CDN met ensuite en cache la ressource sur le serveur edge pour les demandes futures des utilisateurs géographiquement proches de ce serveur edge. Cette mise en cache améliore la rapidité de livraison et réduit la charge sur le serveur d’origine.

📥 4. Livraison au client

Enfin, le serveur edge délivre la ressource à l’utilisateur, offrant ainsi une expérience rapide et efficace.

Avantages et inconvénients d’un CDN

Avantages

Les avantages à utiliser un CDN sont multiples, nous en détaillerons les principaux.

Amélioration des performances

Un CDN distribue le contenu à partir de serveurs situés géographiquement proches des utilisateurs, réduisant ainsi la latence.

Aussi, La mise en cache du contenu par le serveur edge permet de retourner des fichiers statiques, ce qui réduit à néant les temps de chargement nécessaires aux pages web construites dynamiquement par le serveur (SSR).

Tout cela, contribue à améliorer les performances globales du site.

Haute disponibilité

Grâce à son architecture distribuée, un CDN garantit une disponibilité élevée du contenu, même en cas de panne d’un serveur ou de congestion du réseau.

On parle de « répartition de charge ».

Réduction des coûts

Grâce à la répartition de la charge sur de multiples serveurs et à la mécanique de mise en cache, les réseaux CDN parviennent à diminuer la consommation de bande passante sur l’hébergement.

En réduisant la quantité de données qu’un serveur d’origine doit fournir, on réduit en conséquence les coûts d’hébergement pour les propriétaires de sites web.

Sécurité renforcée

Certains CDN offrent des fonctionnalités de sécurité avancées telles que la protection contre les attaques DDoS, la gestion des certificats SSL/TLS, et la protection contre les vulnérabilités web courantes.

Évolutivité

Les CDN sont conçus pour être hautement évolutifs, ce qui leur permet de gérer efficacement les augmentations soudaines du trafic sans compromettre les performances.

Inconvénients

Coût additionnel

Bien que l’utilisation d’un CDN puisse potentiellement réduire les coûts d’infrastructure en réduisant la charge sur les serveurs d’origine, la souscription à un service CDN peut représenter un coût supplémentaire pour les propriétaires de sites web.

Complexité de configuration

La configuration et la gestion d’un CDN peuvent être complexes, en particulier pour les utilisateurs novices :

• Règles de mise en cache
• Paramètres de sécurité
• Règles de routage
• Compression / minification
• Etc.

La mise en place et la configuration d’un CDN demande du temps et des compétences techniques.

Dépendance à un tiers

En s’appuyant sur un CDN tiers, les sites web deviennent dépendants de leur état de fonctionnement. Des pannes ou des problèmes avec le CDN peuvent avoir un impact négatif sur la disponibilité du contenu.

Aussi, céder une partie du contrôle sur la manière dont son contenu est distribué et géré peut parfois entraîner des problèmes de conformité ou de confidentialité des données.

Différents types de CDN

Il existe plusieurs types de CDN, chacun ayant ses propres caractéristiques et spécialisations. Voici quelques grandes typologies de CDN incontournables, offrant des fonctionnalités spécifiques adaptées à différents besoins.

CDN tout-en-un

Dans le domaine des CDN, il existe des solutions tout-en-un qui vont au-delà de la simple distribution de contenu.

Ces plateformes offrent une gamme complète de services, allant de la mise en cache à des fonctionnalités avancées de sécurité. Avec ces CDN tout-en-un, les entreprises peuvent bénéficier de performances optimales, d’une sécurité renforcée et d’une fiabilité accrue pour leurs infrastructures en ligne.

Parmi celles-ci, des noms éminents se démarquent, tels que :

• Cloudflare, probablement le plus populaire et complet du marché.
• Akamai, un pionnier dans ce domaine puisqu’il a été créé en 1998.
• Amazon Cloudfront, le CDN proposé par Amazon Web Services (AWS).
• Etc.

CDN spécialisés dans l’hébergement de librairies

Il existe des solutions CDN spécialisées dans l’hébergement de bibliothèques de code, principalement utilisées pour JS ou CSS.

Des exemples bien connus sont unpkg et cdnjs. Ces CDN fournissent un moyen pratique d’accéder rapidement à des bibliothèques populaires telles que React, Bootstrap, Font Awesome, Htmx, etc.

Ces solutions stockent le code source sur ces serveurs et utilisent en arrière-plan des réseaux de diffusion de contenu (CDN), tels que Cloudflare, pour le distribuer rapidement à travers le monde.

Cela permet aux développeurs d’accéder rapidement et efficacement aux bibliothèques de code dont ils ont besoin pour leurs projets.

CDN de contenus en temps réel

Les CDN de contenus en temps réel sont spécialement conçus pour diffuser des données en direct avec un minimum de latence. Ils sont particulièrement adaptés pour les diffusions en direct telles que :

• Les événements sportifs
• Les jeux en ligne
• Les diffusions de médias en continu
• Etc.

Des fournisseurs comme Fastly ou Wowza offrent des solutions spécialisées pour garantir une diffusion fluide et rapide de contenus en temps réel à grande échelle.