CDN: что это, как работает и как тестировать

Content Delivery Network (CDN) — это распределённая сеть серверов, предназначенная для быстрой и эффективной доставки веб-контента пользователям. Основная цель CDN — минимизировать задержку при загрузке ресурсов, снизить нагрузку на основной сервер и обеспечить отказоустойчивость веб-сервисов.

Основные компоненты CDN

1. Ориджин-сервер (Origin Server)

Ориджин — это центральный сервер, на котором хранятся оригинальные файлы и данные, распространяемые через CDN. Этот сервер отвечает за исходный контент, который затем кэшируется на периферийных узлах сети.

2. Точки присутствия (PoP, Point of Presence)

PoP — это специальные узлы в сети CDN, которые помогают загружать сайты и приложения быстрее. Внутри них находятся Edge-серверы, которые хранят копии контента и обрабатывают запросы пользователей.

Как это работает?

PoP — это как мини-центр данных в разных уголках мира. Он ближе к пользователям, чем главный сервер.

Внутри PoP находятся Edge-серверы, которые сохраняют часто запрашиваемые файлы и передают их пользователям.

Когда кто-то заходит на сайт, запрос сначала идёт в ближайший PoP, а не на основной сервер.

Если нужный контент уже есть на Edge-сервере, он отдаётся сразу, без ожидания. Это ускоряет загрузку.

Допустим, сайт размещён на сервере в Германии, но пользователь заходит из США. Без CDN запрос пойдёт через океан, и страница будет загружаться дольше. Но если у CDN есть PoP в Нью-Йорке, то копия контента уже хранится там. Пользователь получит её моментально, без задержек.

3. Кэширование и распределение контента

CDN сохраняет часто запрашиваемый контент (например, изображения, видео, файлы JavaScript и CSS) на PoP-серверах, тем самым уменьшая нагрузку на основной сервер и сокращая время отклика для пользователей.

Принцип работы CDN

Представьте, что вы заказываете пиццу, и у вашего любимого ресторана есть только одна кухня в другом городе. Доставка займёт много времени. Но если у этого ресторана есть филиалы по всему городу, пицца приедет гораздо быстрее.

Так же работает и CDN:

1. Без CDN: когда вы заходите на сайт, все данные (картинки, видео, стили, файлы) загружаются с одного центрального сервера, который может быть далеко от вас. Это занимает много времени.
2. С CDN: сайт заранее копирует свои файлы на множество серверов, расположенных в разных регионах. Когда вы открываете сайт, данные загружаются с ближайшего сервера.

Как это помогает?

Сайт загружается быстрее — ведь файлы приходят с ближайшего сервера.

Меньше перегрузки — центральный сервер не перегружается, так как запросы распределяются по разным серверам.

Защита от атак — CDN может фильтровать подозрительные запросы и не давать злоумышленникам перегружать сайт.

Работает даже при сбоях — если один сервер выйдет из строя, запросы просто перенаправятся на другой.

Где чаще всего используется CDN?

YouTube, Netflix, TikTok — ускоряют доставку видео.

Онлайн-магазины — чтобы сайт не тормозил во время распродаж.

Новости и блоги — чтобы статьи открывались мгновенно.

Что тестировать в CDN?

Проверка кэширования

• Правильность работы кэша — убедитесь, что CDN корректно кэширует статический контент (изображения, CSS, JS), а именно: CDN действительно отдает закэшированные версии файлов (а не запрашивает их каждый раз с origin-сервера), заголовки кэширования (Cache-Control, ETag, Expires, Last-Modified) выставлены верно, запросы от CDN к origin-серверу происходят только при истечении срока кэша или принудительном обновлении.
• Обновление контента — проверьте, что обновления файлов распространяются корректно, а именно: после обновления файла на origin-сервере CDN либо сразу обновляет его, либо делает это по заданным правилам (например, по истечении TTL), убедитесь, что новые версии файлов доступны пользователям без долгой задержки.
• Кэширование динамического контента — если CDN используется для динамических данных, проверить, не кэшируются ли персонализированные страницы (ЛК, корзина, история заказов) или API-ответы, которые не должны кэшироваться.

Доступность и отказоустойчивость

• Работа при отказе CDN — проверьте, как ведёт себя сервис, если CDN недоступен (например, попробуйте напрямую обратиться к origin-серверу и убедитесь, что он способен обработать запросы без CDN).
• Редиректы и ошибки — убедитесь, что сервер корректно обрабатывает 404, 500 ошибки и редиректы 301, 302.

Логирование и мониторинг

• Логирование запросов — убедитесь, что логи CDN корректно собираются и отображают нужные данные (IP, заголовки, ответы).
• Аналитика и мониторинг — проверьте метрики трафика, аномалии в логах, например: рост 4xx (404, 403) — может указывать на некорректные ссылки или проблемы с доступом, некорректное кэширование (большое количество запросов к origin-серверу).

Производительность и скорость

• Время загрузки страниц — измерьте скорость загрузки с включённым и отключённым CDN (например, с помощью Lighthouse, WebPageTest).
• Географическая задержка — проверьте, как работает CDN в разных регионах (использовать VPN, эмулировать запросы с других локаций).
• Балансировка нагрузки — убедитесь, что запросы распределяются между серверами CDN равномерно.

Инструменты

Инструменты: Postman, curl, Chrome DevTools (вкладка Network), WebPageTest, Lighthouse.

Локационное тестирование: используйте VPN или внешние сервисы вроде GeoPeeker, чтобы проверить доступность с разных мест.

Нагрузочное тестирование: а с помощью JMeter можно проверить, как CDN справляется с пиковыми нагрузками.

Обсудить статью, узнать больше можно в телеграм канале «Тестировщики нужны».