Content Delivery Network

Un Content Delivery Network (CDN) est constitué d’ordinateurs reliés en réseau à travers Internet et qui coopèrent afin de mettre à disposition du contenu ou des données (généralement du contenu multimédia volumineux) à des utilisateurs.

Ce réseau est constitué :

• de serveurs d'origine, où les contenus sont "injectés" dans le CDN pour y être répliqués ;
• de nœuds répartis géographiquement en "bordure" d'Internet, où les contenus sont répliqués ;
• d'un mécanisme de routage permettant à une requête utilisateur sur un contenu d'être servie par le nœud le "plus proche", dans le but d’optimiser le mécanisme de transmission/livraison.

Les nœuds sont généralement connectés à Internet à travers différentes dorsales Internet.

L’optimisation peut se traduire par la réduction des coûts de bande passante, l’amélioration de l’expérience utilisateur, voire les deux.

Le nombre de nœuds et de serveurs qui constituent un CDN varie selon les choix d’architecture, certains pouvant atteindre plusieurs milliers de nœuds et des dizaines de milliers de serveurs.

Types de CDN

On peut distinguer plusieurs types de CDN :

• les CDN de caching pour le téléchargement, dont ceux supportant les contenus de sites web dynamiques ;
• les CDN de streaming de média, dont ceux supportant les flux audiovisuels en direct (live).

Dans le cas du streaming, un flux audiovisuel est injecté sur un point de publication au niveau du serveur origine du CDN et aussitôt répliqué vers les serveurs en bordure.

Les CDN de streaming supportant les flux live doivent pouvoir supporter différentes familles de streaming :

• Microsoft Windows Media
• Adobe Flash Live (classique)
• Adobe Flash Dynamic streaming
• Microsoft Smooth Streaming
• Apple HTTP Streaming (pour iPhone et le lecteur Quicktime X)
• 3GPP PSS (pour téléphone mobile)
• ISMA

L'émergence (à partir de 2009) du streaming adaptatif en HTTP où le flux continu est segmenté et chaque segment est téléchargé comme un fichier classique par le protocole HTTP a permis aux CDN de streaming d'offrir des tarifs proches de ceux - moins élevés - des CDN de caching, grâce au fait que les serveurs situés dans les nombreux nœuds en bordure de réseau n'utilisent alors qu'un logiciel serveur HTTP classique, dont le coût de licence est souvent gratuit, alors que pour le cas des logiciels serveurs de streaming, il y a très souvent un coût de licence non négligeable.

Techniques

Routage vers le 'meilleur' nœud

Les requêtes sont aiguillées vers les nœuds choisis comme étant optimaux, en fonction des choix de conception. Ainsi, quand la recherche de performance est privilégiée, les nœuds qui peuvent délivrer les données le plus rapidement possible à l’utilisateur sont sélectionnés. La mesure peut être le nombre de rebonds ou le temps réseau nécessaire pour atteindre l’utilisateur demandeur. Quand c’est l’optimisation du coût qui est recherchée, les emplacements offrant le coût le plus faible en émission seront choisis.

Néanmoins, ces deux types d’optimisation ont souvent tendance à se recouper, le nœud le plus proche de l’utilisateur client étant également celui offrant le coût de transmission le plus faible. Un exemple est lorsque le nœud et le client sont connectés à la même dorsale Internet.

Le mécanisme d'aiguillage des requêtes utilisateurs vers le meilleur nœud s'appuie très souvent sur le système DNS de résolution de noms internet en adresses internet. Par exemple, l'adresse www.youtube.com sera routée pour certains utilisateurs vers le nœud youtube-ui.l.google.com considéré par le mécanisme de routage du CDN comme le 'meilleur' nœud pour eux.

Un contenu "cédénéisé" est un contenu qui aura été "injecté" dans le CDN, donc répliqué dans les nœuds en bordure d'Internet et dont la référence ou URL publique aura été modifiée par le CDN. C'est cette URL "cédénéisée" qui doit être connue des utilisateurs afin que lorsqu'ils font une requête sur ce contenu, le mécanisme de résolution se déclenche et c'est le meilleur nœud qui va servir cette requête.

CDN distribué / Peer-to-peer

La technologie P2P pour les CDN est de plus en plus utilisée pour fournir des contenus aux utilisateurs finaux. Les revendications sont de faible coûts de distribution et une distribution efficace. Même si le P2P génère actuellement plus de trafic que le traditionnel client-serveur ou CDN, il est bien accueilli par les services de distribution. La véritable force du P2P se révèle quand on a à distribuer des données très demandées en peu de temps. Un des avantages de ceci est que plus les gens téléchargent les mêmes données, plus le P2P est efficace, faisant baisser considérablement les coûts des redevances de transit.

Contrairement à la croyance populaire le P2P n'est pas limité à l'audio à faible débit ou la distribution de vidéos. Il n'y a pas de limite technique dans la technologie peer-to-peer qui empêcherait la distribution en Full HD de signaux audio ou vidéo. La seule limite actuelle est le faible débit montant (upload) des connexions utilisées par les particuliers.

Il existe certaines préoccupations au sujet du manque de contrôle du service de distribution P2P, mais ces sujets sont abordés par le P2P-Suite consortium. D'autres préoccupations sont la sécurité (ex.: sécurité des données et transactions permettant la modification du contenu incluant un malware, des techniques sont là pour augmenter la sécurité globale) et DRM.

Évolutions récentes

Émergence des CDNs d'opérateurs de réseaux de télécommunication (TelCo CDN)

La croissance rapide du trafic Internet liée à la consultation plus massive de contenus vidéo par les Internautes a nécessité et continue de nécessiter des investissements dans les infrastructures réseau des fournisseurs d'accès à Internet, dans le but d'augmenter leur connectivité avec le reste d'Internet (donc vers les sources des contenus). Ces investissements d'infrastructure permettent de conserver une qualité d'expérience correcte à leurs abonnés et évitent la congestion des artères les connectant à Internet. Plutôt que d'augmenter sans cesse le débit de ces artères, les opérateurs choisissent de plus en plus souvent de déployer un CDN dont les nœuds sont installés encore plus près de leurs abonnés. On parle alors de TelCo CDN ou de deeper CDN (CDN plus profond).

Avantages des TelCo CDNs

C'est parce qu'ils possèdent le réseau que les TelCo CDNs ont un avantage sur les opérateurs classiques de service de CDN. Ils peuvent placer les serveurs Edge du CDN au plus profond, au plus près de l'accès des abonnés au réseau, limitant ainsi le trafic sur les artères principales du réseau. Ce positionnement profond des serveurs Edge n'est pas possible pour les acteurs classiques du CDN, à moins d'un accord stratégique avec un TelCo. Un autre avantage est qu'un TelCo n'a pas à payer la bande passante à un autre opérateur pour le trafic vers les serveurs Edge qui passe sur son réseau. Au contraire, les acteurs classiques du CDN doivent louer cette capacité aux fournisseurs de réseaux qui relient leur différents points de présence.

Fédérations de CDNs

En juin 2011, le site web StreamingMedia.com d'actualité du secteur du streaming media rapporte qu'un groupe d'opérateurs a fondé une entité dénommée Operator Carrier Exchange (OCX) dans le but de permettre l'interconnexion de leurs réseaux de TelCo CDN, afin de concurrencer plus efficacement les grands acteurs classiques du CDN, tels que Akamai ou Limelight Networks, dont la couverture globale en termes de points de présence dans le monde est forcement plus large que celle d'un seul TelCo. Les TelCo rendent ainsi leur offre de TelCo CDN fédérée plus intéressante pour un fournisseur de contenus qui souhaite distribuer celui-ci vers l'ensemble des abonnés de cette fédération.

Il est probable que l'on voit prochainement apparaître plusieurs de ces fédérations de TelCo CDN. Celles-ci grossiront en recrutant tel ou tel TelCo dont la couverture géographique et la base de ses abonnés viendra compléter celles déjà offertes par les membre précédents.

Liste des CDNs

CDNs Gratuits

• Coral Content Distribution Network
• coBlitz (un sous-projet de CoDeeN)
• Google AJAX Libraires API (met à disposition plusieurs bibliothèques JavaScript populaires)
• Microsoft AJAX CDN (met à disposition jQuery et les scripts AJAX d'ASP.NET) ^[1]

Service de CDNs commerciaux

• Akamai Technologies
• Amazon CloudFront
• EWAY Telecom
• BitGravity
• CacheFly
• Hexaglobe
• Streamedia
• CDNetworks (PantherExpress)
• Cotendo
• EdgeCast Networks
• Highwinds Network Group
• Internap
• Level 3 Communications
• Limelight Networks
• SimpleCDN
• AT&T

CDNs Commerciaux utilisant le P2P

• BitTorrent DNA
• Internap
• Octoshape
• Pando
• Rawflow

Notes et références

Voir aussi

Articles connexes

• Transit IP
• Peering
• Neutralité du réseau
• HTTP(P2P)
• Syndication de contenu
• Centre de traitement de données

Liens externes

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