Was ist ein Content Delivery Network (CDN)?

Jeder CDN-Server befindet sich am Edge, also näher an den Endbenutzern als der Host-Server, von dem die Website ausgeht. Aus diesem Grund werden CDN-Server oft als „Edge-Server“ bezeichnet.

Jeder Server speichert oder speichert Kopien einer Teilmenge der Webinhalte – HTML-Dateien, Bilder, Audio, Video, Anwendungen – vom Host-Server im Cache. Caching, also das Speichern von Dateien auf Edge-Servern, bringt Dateien näher an die Kunden heran und verringert die Zeit, die Daten für das Streaming über das Netzwerk benötigen, was als Latenz bezeichnet wird.

Durch die Verringerung der Entfernung zwischen diesen Inhalten und den Benutzern unterstützt das Content-Delivery-Netzwerk den Website-Betreiber bei der Bereitstellung einer schnelleren Leistung, der Verkürzung der Ladezeiten für die Benutzer und der Kontrolle der eigenen Bandbreitenkosten und des Bandbreitenverbrauchs.

Unternehmen erwerben CDN-Dienste in der Regel von CDN-Dienstanbietern, die ihre eigenen Servernetzwerke unterhalten.

Wie bereits erwähnt, unterstützt ein Content-Delivery-Netzwerl (CDN) Web-Publisher bei der Bereitstellung schnellerer und qualitativ hochwertigerer Leistung für Benutzer, indem es die Inhalte von Servern ausliefert, die näher an den Benutzern liegen als der Ursprungsserver der Website. Ein Ursprungsserver ist ein Computer oder Server an einem physischen Standort (z. B. einem Rechenzentrum), der Inhalte für eine Website oder Webseite speichert und berechnet.

Nehmen wir beispielsweise an, Ihre Website befindet sich auf einem Ursprungsserver im Vereinigten Königreich (UK). Wenn eine Person aus den Vereinigten Staaten (USA) auf Ihre Website zugreift, wird die Webseite vom CDN von einem Edge-Server in den USA aus bedient, der näher am Benutzer ist, anstatt von Ihrem im Vereinigten Königreich ansässigen Ursprungsserver. Dieser Edge-Server ist eine Art Proxy-Server, der manchmal auch als Cache- oder Caching-Server bezeichnet wird und als Gateway zwischen Benutzern und dem Internet fungiert.

Ein CDN kann zwei Arten von Inhalten bereitstellen: statisch und dynamisch.

• Statische Inhalte sind Online-Inhalte, die auf einer Website konstant bleiben. Sie bleiben für alle Benutzer, die die Website besuchen, gleich. Inhalte wie Website-Logos und Markeninformationen, die in HTML geschrieben sind, sind Beispiele für statische Inhalte.
• Dynamische Inhalte sind Online-Inhalte, die sich je nach Benutzerverhalten, Standort oder anderen Faktoren ändern. Beispielsweise liefern Social-Media-Feeds (z. B. Instagram oder Facebook), Streaming-Plattformen (z. B. Netflix oder Hulu) und E-Commerce-Websites (z. B. Amazon) medienreiche dynamische Inhalte, die auf jeden Nutzer zugeschnitten und personalisiert sind.

DNS ist Teil des Standardprotokolls des Internets, das Benutzern den Zugriff auf Websites über Domainnamen und URLs anstelle von IP-Adressen ermöglicht. Das DNS ist im Grunde wie das Telefonbuch des Internets. Es vereinfacht die Suche nach bestimmten Websites über Webbrowser. Content-Delivery-Netzwerke (CDNs) verwenden DNS, um IP-Adressen für Ursprung und Edge-Server zu verfolgen und bereitzustellen und ein dynamisches Anforderungsrouting durchzuführen.

Ein Point of Presence ist ein physischer Standort, an dem Server und Router in verschiedenen Regionen weltweit gespeichert sind. Sie sind strategisch so platziert, dass sie eine optimale Konnektivität und Leistung gewährleisten, und befinden sich häufig in Bereichen mit hoher Nutzerdichte oder an Schnittpunkten mehrerer Netzwerkpfade.

Ein IXP ist ein physischer Standort, an dem sich Internetdienstanbieter und CDNs verbinden.

Ein ADC ist ein Netzwerkgerät, das zur Optimierung der Bereitstellung von Anwendungen über das Internet verwendet wird, in der Regel als Teil eines Application Delivery Network (ADN). Ein Unternehmen, das ein großes, komplexes oder verteiltes Content-Delivery-Netzwerk (CDN) betreibt, kann ebenfalls ADCs einsetzen, um die Geschwindigkeit weiter zu verbessern und die Leistung zu optimieren.

CDN-Hosting erweitert das Webhosting (auch Website-Hosting genannt), indem es Inhalte auf Netzwerkservern zwischenspeichert, die geografisch näher an den Benutzern der Website liegen. Das unterscheidet sich von einem Webserver, der Ihre gesamte Website auf dem Ursprungsserver hostet. CDN-Hosting kann daher Inhalte schneller für Benutzer bereitstellen als der Ursprungsserver der Website.

Content-Delivery-Netzwerke (CDNs) bieten Webpublishern viele Vorteile, darunter:

• Bessere Konnektivität und Skalierbarkeit
• Reduzierter Bandbreitenverbrauch
• Reduzierte Latenz
• Bessere Reaktion auf Spitzen im Datenverkehr
• Ausgelagerter Infrastruktur-Support
• Erhöhte Sicherheit
• Höhere Benutzerzufriedenheit
• Verbesserte Bereitstellung von Inhalten
• Bessere Rankings bei Suchmaschinenoptimierung (SEO)

Ein Content-Delivery-Netzwerk (CDN) bietet in erster Linie eine verbesserte Bereitstellung von Webinhalten, doch CDN-Anbieter bieten zusätzliche Services an, die die Bereitstellung von Inhalten ergänzen. Laut 6sense nutzen derzeit über 3.972.497 Unternehmen weltweit ein oder mehrere CDN-Softwaretools (Content-Delivery-Netzwerk) zur Verarbeitung des Webverkehrs.¹ Diese Tools können Folgendes umfassen:

• CDN-Sicherheitsdienste
• Private CDNs
• CDN-Analysen
• CDN-Speicher

CDN-Sicherheit ist eine umfassende Strategie zur Gewährleistung einer End-to-End-Sicherheit. Dieser ganzheitliche Ansatz integriert künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML), um Bedrohungen in Echtzeit zu erkennen und darauf zu reagieren.

CDNs können Rechenzentren und Websites DDoS-Schutz bieten. Bei einem DDos-Angriff (Distributed Denial-of-Service) versuchen die Angreifer, die DNS-Server einer Domain mit mehr Datenverkehr zu überlasten, als diese bewältigen können, um den Dienst zu stören oder zu beeinträchtigen. CDNs nutzen Analysen und Automatisierung zur Überwachung dieser Angriffe und reagieren darauf mit einer Begrenzung der Anforderungsraten (die Anzahl der Informationsanforderungen, die ein HTTP in einem bestimmten Zeitraum stellen kann).

Bei einem MITM-Angriff (Man-in-the-Middle) versucht der Angreifer, die Kommunikation zwischen dem Ursprungsserver, den CDN-Servern und den Website-Besuchern abzufangen oder zu verändern. MITM-Angriffe können an verschiedenen Punkten in einem Netzwerk auftreten, doch CDNs können durch die Verwendung von SSL- und TLS-Protokollen (Secure Sockets Layer und Transport Layer Security) zur Eindämmung dieser Angriffe beitragen. Diese Strategie trägt zur sicheren Kommunikation zwischen dem CDN und dem Website-Ursprungsserver sowie zwischen dem CDN und dem ISP bei.

CDNs lassen sich auch in Perimeter- und Webanwendungs-Firewalls (WAFs) integrieren, um Websites vor Cyberkriminalität wie bösartigen Bots zu schützen. Während Standard-Firewalls individuelle Ports schützen, stellen WAFs sicher, dass Anfragen erst an Webserver weitergeleitet werden, wenn sie sicher sind.

Einige CDN-Anbieter bieten private CDNs an, die Kunden ein eigenes dediziertes Netzwerk aus Servern und Ressourcen zur Verfügung stellen. Ein privates CDN könnte einem Unternehmen mit strengen Sicherheitsanforderungen oder spezifischen geografischen Anforderungen entsprechen, oder einem, das einfach nur eigene dedizierte Edge-Server benötigt, die hoch verfügbar sind und keine Latenzprobleme aufweisen.

Viele Anbieter von Content-Delivery-Netzwerken bieten eine Echtzeitanalyse zur Überwachung des Website-Datenverkehrs und zur Erfassung von Metriken über die Besucher einer Website an. Ziel ist die Erfassung des Benutzerverhaltens. Mit diesen Informationen können die Entwickler von Websites und Web-Anwendungen Inhalte für Benutzer optimieren, den Website-Service verbessern und ihre Marketingmaßnahmen auf bestimmte Benutzer-Personas ausrichten.

Für Website-Betreiber mit hohem Speicherbedarf bieten Anbieter von Content-Delivery-Netzwerken Speichercluster an, die in ihr Netzwerk von Edge-Servern integriert sind. Website-Betreiber könnten diese Speicherkapazität für die Bereitstellung großer statischer Dateien wie Videos oder Installationsdateien benötigen. CDN-Speicher bietet einen besseren Service und schnellere Downloads, indem die Dateien näher am Benutzer gespeichert werden. Diese Speicheroptionen entlasten außerdem den Ursprungsserver, indem sie die Lastanforderungen verringern und diese Anfragen stattdessen an CDN-Edge-Server weiterleiten.

Jeder Anbieter von Content-Delivery-Netzwerken (CDN) hat seine eigene Preisgestaltung. Die meisten berechnen eine monatliche Gebühr basierend auf den Gigabytes an Daten, die von den Edge-Servern zu den Benutzern übertragen werden. Die Preise variieren je nach Zielort (der Region, in der zwischengespeicherte Inhalte gehostet und von Benutzern abgerufen werden). Anbieter wenden auch unterschiedliche Speicherrichtlinien an, einige erheben Speichergebühren, andere nicht.

Große CDN-Anbieter veröffentlichen die Preisgestaltung auf ihren Websites. Bei den meisten Anbietern sinkt die Rate pro Gigabyte, wenn die Gesamtzahl der übertragenen Gigabyte an Daten zunimmt. Führende CDN-Anbieter berechnen ihren Kunden außerdem nur die monatlich genutzte Bandbreite, sodass die Abrechnung die tatsächliche Servicenutzung widerspiegelt.

Einige Anbieter bieten sogar kostenlose Service-Levels an. Was in diesem kostenlosen Service enthalten ist, variiert stark je nach Anbieter. Kostenlose und kostenpflichtige Service-Level sind mit spezifischen Service Level Agreements (SLAs) verbunden. Führende CDN-Anbieter bieten ihren Kunden in der Regel eine Betriebszeit von 99,9 %.

Bevor Sie sich für einen CDN-Anbieter entscheiden, sollten Sie sich über dessen Preisgestaltung und SLAs informieren. Da die meisten Anbieter die Kosten anhand der tatsächlich genutzten Bandbreite berechnen, sollten Sie den Verbrauch schätzen, bevor Sie sich für einen Dienst entscheiden, um eine ungefähre Vorstellung von den monatlichen Kosten zu erhalten. Im Internet stehen CDN-Preisrechner zur Verfügung, mit denen Sie die Preise der führenden Anbieter anhand von Bandbreitenschätzungen und der Bandbreitennutzung nach geografischen Regionen vergleichen können.

Die zunehmende Verbreitung von Anbietern von Content-Delivery-Netzwerken wurde durch die steigende Vielfalt an Inhalten und Geräten, mit denen auf diese Inhalte zugegriffen wird, vorangetrieben.

Zu den führenden Anbietern von CDNs und CDN-bezogenen Lösungen gehören:

• Akamai
• MaxCDN
• Incapsula
• Rackspace
• Cloudflare
• IBM
• Amazon Web Services (AWS)

Bei der Auswahl eines CDN-Anbieters berücksichtigen Sie die Größe und Verteilung seines Netzwerks, wie gut seine Serverstandorte (PoPs) mit den Standorten der Benutzer Ihrer Website übereinstimmen, die Verfügbarkeit des Kundensupports, die Preisgestaltung und die Service Level Agreements (SLAs). Überlegen Sie auch, ob der Anbieter zusätzliche Dienste anbietet, die für Ihr Unternehmen hilfreich sein könnten, wie beispielsweise zusätzliche Website-Sicherheit und Analysedienste.

Nur einige Unternehmen können die Kosten für die Zusammenarbeit mit einem Content-Delivery-Netzwerk rechtfertigen. Open-Source-CDNs bieten eine kostengünstigere, wenn auch zeit- und arbeitsintensivere Option. Mit Open-Source-CDNs können Sie auf Inhaltsbibliotheken wie CSS- oder JavaScript-Frameworks verweisen.

Open-Source-CDNs hosten Elemente der Website-Infrastruktur auf CDN-Servern. Website-Content-Manager können kostenlos auf diese Inhalte zugreifen. Open-Source-CDNs hosten nicht den ursprünglichen Inhalt Ihrer Website. Sie können jedoch die Bereitstellung von Inhalten verbessern, indem sie gängige Webstrukturelemente, die Ihre Website verwendet, näher an Ihre Benutzer heranbringen.

Laut einem Bericht von Cisco laufen 72 % des Webverkehrs über Content-Delivery-Netzwerke (CDNs).² Dieser Prozentsatz wächst weiter, da Unternehmen ihre globale Reichweite vergrößern und vielfältigere Inhaltstypen anbieten. CDNs helfen bei der Verteilung der Datenverkehrslasten, sodass kein einzelner Server mit Netzwerkverkehrsanfragen überlastet wird. In einem anderen Bericht von Future Market Insights, Inc. prognostizieren Analysten eine jährliche Wachstumsrate von 15,6 % für den globalen CDN-Markt, wodurch sein Wert bis 2034 auf beachtliche 51,89 Milliarden USD steigen wird.³

Zu den Anwendungsfall für CDNs gehören die folgenden: