شبیه سازی شبکه تحویل محتوا یا شبکه CDN با نرم افزار OPNET

شبیه سازی شبکه تحویل محتوا یا شبکه CDN با نرم افزار OPNET

شبکه تحویل محتوا یا شبکه CDN

در این بخش پروژه شبیه سازی شبکه تحویل محتوا یا شبکه CDN با استفاده از نرم افزار OPNET به همراه گزارش کار آماده کرده ایم. در این پروژه سرور اصلی در شهر تهران قرار دارد و شهر های یزد، اصفهان و تبریز به عنوان سرور های جانشین در نظر گرفته شده است. در ادامه می توانید فیلم و تصاویری از خروجی شبیه سازی و همچنین  توضیحاتی در مورد شبکه CDN ، سیستم DNS و توضیحاتی در مورد پروژه شبیه سازی شده را مشاهده نمایید.

شبکه تحویل محتوا یا شبکه CDN چیست

به شبکه ایی عظیم از سرور هایی که به صورت جغرافیایی در چندین نقطه دنیا توزیع و استقرار یافته اند، شبکه تحویل محتوا یا Content Delivery Network گفته می شود. با در نظر گرفتن موقعیت جغرافیایی کاربر و استفاده از سیستم تحویل محتوای CDN می توان، محتوای درخواستی را در کمترین زمان و به وسیله نزدیکترین سرور به کاربر ارائه کرد. تاثیر این امر می توان در سایت هایی بزرگ و جهانی مانند Google،Yahoo،YouTube، Facebook که موضوع پهنای باند و سرعت تحویل محتوا در آن ها از اهمیت ویژه برخوردار است، مشاهده کرد. چگونگی انتقال درخواست محتوای یک کاربر به سرورها در CDN، سوالی است که احتمال مطرح شدنش زیاد می باشد. به منظور هدایت درخواست های کاربران به سرورها در CDN، یک راهی که وجود دارد این است که خود کاربران این عمل را انجام دهند.

مثال از شبکه توزیع محتوا (CDN)

فرض کنید مدیر یک سایت می خواهد نرم افزاری را برای دانلود در سایتش قرار دهد، برای انجام این کار مدیر سایت می تواند، تعدادی لینک را در قسمت جعبه دانلود (بخشی از صفحه که لینک های دانلود در آن قرار می گیرند) قرار دهد که هر کدام به سروری مجزا لینک شده باشد. با انجام این کار، لینکی که بازدید کننده برای دانلود انتخاب خواهد کرد متناسب با موقعیت جغرافیایی اش خواهد(مثلا انتخاب شدن سرور های واقع در آسیا برای کاربری که از ایران اقدام به دانلود کرده است)، اصطلاحی که برای این روش به کار می رود mirroring نام دارد. استفاده از سیستم نام دامنه یا همان Domain Name System – DNS بیشتر از روش mirroring کاربرد دارد.

سیستم DNS یا سیستم نام دامنه چیست

همانطور که می دانید، DNS سیستمی است که با گرفتن نام دامنه (آدرس سایت) آدرس IP آن سایت را به ما می دهد. مثلا زمانی ما آدرس سایت google را در آدرس بار مرورگر خود وارد می کنیم، مرورگر ما برای گرفتن آدرس IP سایت گوگل درخواستی به سرور DNS ارسال می کند، سپس مرورگر ما می تواند با IP دریافت شده از DNS درخواست بارگذاری صفحه سایت را به آدرس IP سایت گوگل ارسال می نماید.

تنظیم DNS بر روی CDN

همانطور که DNS بر روی آدرس IP سرور اصلی تنظیم شده است، ما نیز برای آن که درخواست های ما به طور مستقیم به CDN فرستاده شود، می توانیم آدرس IP سرور های CDN را در DNS تنظیم کنیم. مزیت اصلی در استفاده از این روش این است که، کاربری که درخواست می کند، هیچگونه اطلاعی از این که این درخواست چگونه و به کدام سرور ارسال شده است، ندارد.

روش کار شبکه های توزیع محتوا یا CDN

روش کار شبکه های توزیع محتوا یا CDN در دنیا به این صورت است که، شرکت های بزرگی (مانند YouTube) که تولید کننده محتوا می باشند، برای صرفه جویی در هزینه و همچنین بهتر شدن خدمات رسانی خود، به جای خرید هاست و سرور های مختلف از برند های مختلف، با شرکت های توزیع کننده محتوا یا همان CDN ها قرارداد می بندند، و این شرکت ها دیتا سنتر ها و سرور های مختلفی در سراسر دنیا دارند.

روند انجام کار در CDN یا شبکه تحویل محتوا به صورتی است که ابتدا دیتای اصلی بر روی سروی اصلی آپلود می شوند، بعد از آپلود در سرور اصلی، دیتا های موجود خیلی سریع در سرور های فرعی کپی گذاری می شوند، و در نهایت در دسترس کاربران قرار می گیرند. برای مثال اگر شما بخواهید یک فیلم را در سایت YouTube ببینید، برای مشاهده فیلم شما به سرور اصلی که در آمریکا قرار دارد متصل نمی شوید، بلکه به سرور فرعی که به شما نزدیک است وصل می شوید و فیلم را مشاهده می کنید.

مثال دیگری که می توانیم بزنیم این است که، مثلا قصد دانلود نرم افزار Adobe Photoshop را از سایت سازنده آن یعنی سایت Adobe که سرور های آن در آمریکا قرار دارند را داریم، این درخواست دانلود کاربر به جای این که به سرور های اصلی در آمریکا ارسال شود، به یکی از سرور های جانشینی که به ما نزدیک است ارسال می شود. بنابراین این روش می تواند در کاهش هزینه پهنای باند در دنیا و همچنین بهبود کیفیت خدمات بسیار موثر باشد.

معرفی پروژه شبیه سازی شبکه تحویل محتوا یا شبکه CDN

در این پروژه، مردم در ۳ استان تبریز، اصفهان و یزد قصد دانلود یک قسمت از سریال محبوب شهرزاد که بر روی سرور اصلی یعنی تهران آپلود شده است را دارند. حال برای این که تفاوت بین حالت بدون CDN و با CDN مشخص شود باید نتایج بدست آمده در هر دو حالت با هم مقایسه شود.

آنالیز شبکه در حالت با CDN و بدون CDN

نیاز به پهنای باند بالا، افزایش میزان Delay Time و Response Time و همچنین استفاده بیش از حد از CPU مشکلاتی هستند که در حالت بدون CDN رخ خواهند داد و مردم این ۳ استادن باید برای دانلود مستقیما به سرور اصلی (تهران) وصل شوند و دانلود کنند که این اصلا جالب نیست، این در حالی است که در حالت با CDN مردم برای دانلود به سرور های جانشین متصل می شوند و فایل مورد نظر را دانلود می کنند. واضح است که در حالت با CDN مشکلاتی مانند نیاز به پهنای باند بالا، افزایش میزان Delay Time و Response Time و استفاده زیاد از CPU دیگر وجود نخواند داشت و کیفیت خدمات هم بهتر می شود.

تصاویری از خروجی شبیه سازی شبکه تحویل محتوا یا شبکه CDN در نرم افزار OPNET

شبیه سازی شبکه تحویل محتوا یا شبکه CDN با نرم افزار OPNET

شکل ۱

شبیه سازی شبکه تحویل محتوا یا شبکه CDN با نرم افزار OPNET

شکل ۲

شبیه سازی شبکه تحویل محتوا یا شبکه CDN با نرم افزار OPNET

شکل ۳: نمودار میانگین HTTP.Page Response Time

شبیه سازی شبکه تحویل محتوا یا شبکه CDN با نرم افزار OPNET

شکل ۴: نمودار میانگین CPU.Utilization

شبیه سازی شبکه تحویل محتوا یا شبکه CDN با نرم افزار OPNET

شکل ۵: نمودار میانگین CPU.Utilization

شبیه سازی شبکه تحویل محتوا یا شبکه CDN با نرم افزار OPNET

شکل ۶: نمودار میانگین CPU.Utilization


مشاهده ویدئو در این باره

خوشحال خواهیم شد اگر نظر خودتون رو درباره این مطلب ثبت کنید

خطا!دکمه ریفریش را بزنید