سرور های لبه با تأمین منابع محاسبه مورد نیاز برای دستیابی به هدف کاهش تأخیر، نقش مهمی در محاسبات لبه دارند که یک تکنولوژی پیشرفته و تکمیل کننده محاسبات ابری است. دو نوع مشخص از سرور های لبه وجود دارد: شبکه تحویل محتوا (CDN) سرور های لبه و سرور های محاسبه لبه.
سرور های CDN لبه
سرور CDN لبه یک سرور است که از نظر استراتژیک قرار دارد و نسخه های cached محتوای استاتیک را از سرور های مبدأ در اختیار کاربران قرار می دهد. این به این معنی است که سرور های CDN لبه محتوایی مانند تصاویر، JavaScript ،HTML و محتوای قابل بارگیری را ارائه می دهند. در نتیجه، سرور های CDN edge به کاهش حجم کار در سرور های مبدا و کاهش تأخیر برای کاربران کمک می کنند. این سرور ها در نقاط حضور (PoPs) و مکان های لبه دار در شبکه تحویل محتوا مستقر می شوند.
سرور های محاسبه لبه
برخلاف تحویل محتوا، سرور های محاسبه لبه منابع محاسبه را در لبه شبکه فراهم می کنند. مانند سرور های لبه CDN، سرور های محاسبه لبه نیز برای کاهش تأخیر به طور استراتژیک مستقر می شوند. با این حال، بر خلاف سرویس دهی محتوای ثابت وب، سرورهای محاسبه لبه قابلیت هایی مانند پردازش داده ها برای تکنولوژی های اینترنت اشیا (اینترنت اشیا) و شبکه های 5G را فراهم می کنند.
نحوه کار سرور های CDN لبه
حافظه پنهان محتوا سهم زیادی در نحوه کار سرور های CDN لبه دارد. سرور های CDN لبه نسخه های حافظه پنهان شده از محتوای سرور منبع را ذخیره می کنند و هر زمان درخواستی ارائه می شود آن ها را به مشتریان ارائه می دهند.
در سطح بالا ، روند کار به شرح زیر است:
- یک مشتری با مرور در یک URI داده شده، درخواست یک منبع وب با محتوای ثابت (به عنوان مثال یک ویدیو) را ارائه می دهد.
- درخواست مشتری به CDN وب سایت ارسال می شود.
- CDN از Anycast DNS برای تعیین اینکه کدام سرور CDN لبه از لحاظ جغرافیایی نزدیک ترین است استفاده می کند و درخواست را به آنجا هدایت می کند.
- اگر سرور CDN لبه از قبل یک کپی از مطالب داشته باشد، مستقیماً به درخواست پاسخ می دهد. نتیجه تأخیر به میزان قابل توجهی کمتر از درخواست است که باید به سرور مبدا هدایت شود.
- اگر سرور CDN لبه نسخه ای از محتوا را نداشته باشد، آن را از سرور مبدا درخواست می کند، برای مشتری پروکسی می کند و برای درخواست های بعدی آن را در حافظه پنهان ذخیره می کند.
در سناریوی تکنولوژی سرور های لبه فوق، سه مزیت اصلی وجود دارد:
- کاهش تأخیر برای کلاینت ها: هنگامی که محتوا پنهان شد، مشتریان عملکرد بهتر و زمان بارگذاری سریع تری را تجربه می کنند زیرا از دارایی های سرور نزدیک تر درخواست دارایی می کنند. البته، ستون اصلی شبکه اصلی نیز می تواند تأخیر را تحت تأثیر قرار دهد. به عنوان مثال، درخواست هایی که به طور کامل از طریق اینترنت عمومی ارسال می شوند اغلب کند تر از درخواست هایی هستند که از طریق ستون اصلی خصوصی StackPath ارسال می شوند.
- کاهش حجم کار در سرور مبدا: افزایش ترافیک می تواند باعث خرابی عملکرد سرور مبدا شود. با بارگیری اکثر درخواست ها در سرورهای CDN edge، سرورهای مبدا در صورت بروز سنبله ها، افت عملکرد را کاهش می دهند.
- افزایش امنیت برای سرور مبدا: همانطور که CDN سرور مبدا و درخواست های پروکسی از مشتری را پنهان می کند، می تواند از قرار گرفتن در معرض سرور مبدا در برابر حملات DDoS و سایر تهدیدات جلوگیری کند.
نحوه کار سرور های محاسبه لبه
در این تکنولوژی جدید، سرور های محاسبه لبه همچنین با کاهش فاصله جغرافیایی و به نوبه خود تأخیر بین تولید کنندگان و مصرف کنندگان داده ها کار می کنند. با این حال، در مورد سرور های محاسبه لبه، تولید کنندگان داده اغلب دستگاه های اینترنت اشیا هستند و سرور ها در حال پردازش داده های ایجاد شده هستند. به عنوان مثال، یک سرور محاسبه لبه ممکن است بین دستگاه های اینترنت اشیا در کف کارخانه و cloud یا یک مرکز داده سازمانی قرار گیرد.
در این حالت، داده ها به این صورت جریان می یابند:
- دستگاه های اینترنت اشیا (دوربین ها، حسگر ها) در کف کارخانه داده ها را به یک سرور محاسبه لبه (به عنوان مثال gateway edge) ارسال می کنند.
- سرور محاسبه لبه پردازش، ذخیره سازی و تجزیه و تحلیل محلی داده ها را از دستگاه های اینترنت اشیا فراهم می کند.
- سرور محاسبه لبه اطلاعات پردازش شده مربوطه را برای پردازش بیشتر به cloud یا یک مرکز داده شرکتی ارسال می کند.
در این حالت، مزایای سرور لبه شامل کاهش پهنای باند بسیار زیاد به مرکز ابر یا مرکز داده شرکت و کاهش تأخیر است. بدون وجود سرور محاسبه لبه، داده های پردازش نشده به طور قابل ملاحظه ای مستقیماً به فضای ابری یا مرکز داده منتقل می شوند که منجر به کاهش زمان پردازش و تأخیر کافی برای ایجاد مانع در روند کار پردازش داده در زمان واقعی می شود.
نمونه هایی از تکنولوژی سرور های لبه
استفاده TeamSpeak از StackPath’s CDN برای بهبود 68 درصدی سرعت دانلود، نمونه بارزی از نحوه کار سرور های CDN لبه در دنیای واقعی است. در ابتدا، TeamSpeak، شرکتی که مشتریان گپ را برای eSports فراهم می کند، از کاربران خواست تا نصب و وصله ها را از آینه ها در آلمان دانلود کنند. با توجه به ماهیت جهانی مخاطبان TeamSpeak، این روش اغلب منجر به مشکلات عملکردی می شود که تجربه کاربر را تحت تأثیر قرار می دهد.
TeamSpeak متوجه شد که استفاده از CDN سرعت دانلود را بسیار افزایش می دهد و با استفاده از پلتفرم خود برای گیمرها تجربه بهتری ایجاد می کند. StackPath CDN بر خلاف داشتن یک دانلود جهانی کاربر از طریق سرور های مستقر در آلمان، سرور های لبه ای را در سراسر جهان ارائه می دهد که دانلود های نزدیک تر به کاربران را ذخیره و ارائه می دهند.
همانطور که برای سرور های محاسبه لبه، این آموزش تکنولوژی سرور های محاسبه لبه را نشان می دهد که بار های کانتینر در آتلانتا، دالاس، آمستردام و فرانکفورت را برای اهداف پردازش داده اینترنت اشیا as در مقابل یک سرور ابری واحد اجرا می کنند.
موارد کلیدی در مورد تکنولوژی سرور های لبه
- یک سرور لبه بین دو شبکه مجزا قرار دارد.
- کاهش تأخیر و مصرف پهنای باند از مزایای اصلی سرور های لبه است.
- سرورهای CDN لبه با تأخیر کم محتوای ثابت وب را ارائه می دهند.
- سرور های محاسبه لبه پردازش داده با تأخیر کم را برای موارد استفاده مانند تکنولوژی IoT و 5G ارائه می دهند.
