Red de distribución de contenido

Varias suites de protocolos están diseñadas para proporcionar acceso a una amplia variedad de servicios de contenido distribuidos a través de una red de contenido. El Protocolo de Adaptación de Contenido de Internet (ICAP) se desarrolló a finales de la década de 1990 ^{[ 15 ] [ 16 ]} para proporcionar un estándar abierto para conectar servidores de aplicaciones. Una solución más reciente y robusta es proporcionada por el protocolo Open Pluggable Edge Services (OPES). ^{[ 17 ]} Esta arquitectura define aplicaciones de servicio OPES que pueden residir en el propio procesador OPES o ejecutarse remotamente en un Callout Server. Edge Side Includes o ESI es un pequeño lenguaje de marcado para el ensamblaje de contenido web dinámico a nivel de borde. Es bastante común que los sitios web tengan contenido generado. Puede deberse a contenido cambiante como catálogos o foros, o a la personalización. Esto crea un problema para los sistemas de caché. Para superar este problema, un grupo de empresas creó ESI.

En las redes de distribución de contenido peer-to-peer (P2P) , los clientes proporcionan recursos y, a la vez, los utilizan. Esto significa que, a diferencia de los sistemas cliente-servidor , las redes centradas en el contenido pueden tener un mejor rendimiento a medida que más usuarios acceden a él (especialmente con protocolos como BitTorrent , que requieren que los usuarios compartan). Esta característica es una de las principales ventajas de usar redes P2P, ya que reduce considerablemente los costos de configuración y funcionamiento para el distribuidor original del contenido. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

Para incentivar la participación de los usuarios en la red P2P, se pueden utilizar las tecnologías web3 y blockchain : los nodos participantes reciben criptomonedas a cambio de su participación.

Si los propietarios de contenido no están satisfechos con las opciones o los costos de un servicio CDN comercial, pueden crear su propia CDN. Esto se denomina CDN privada. Una CDN privada consta de PoPs (puntos de presencia) que solo sirven contenido para su propietario. Estos PoPs pueden ser servidores de caché, ^{[ 20 ]} proxies inversos o controladores de entrega de aplicaciones. ^{[ 21 ]} Puede ser tan simple como dos servidores de caché, ^{[ 20 ]} o lo suficientemente grande como para servir petabytes de contenido. ^{[ 22 ]} Cuando una CDN privada se implementa dentro de la red de una empresa, también se la conoce como CDN empresarial o eCDN .

Las grandes redes de distribución de contenido pueden incluso construir y configurar su propia red privada para distribuir copias de contenido en ubicaciones de caché. ^{[ 23 ] [ 24 ]} Estas redes privadas se suelen utilizar junto con redes públicas como opción de respaldo en caso de que la capacidad de la red privada sea insuficiente o se produzca un fallo que reduzca la capacidad. Dado que el mismo contenido debe distribuirse en múltiples ubicaciones, se pueden utilizar diversas técnicas de multidifusión para reducir el consumo de ancho de banda. En redes privadas, también se ha propuesto seleccionar árboles de multidifusión según las condiciones de carga de la red para utilizar de forma más eficiente la capacidad de red disponible. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

El rápido crecimiento del tráfico de vídeo en streaming ^{[ 27 ]} requirió grandes gastos de capital por parte de los proveedores de banda ancha ^{[ 28 ]} para satisfacer esta demanda y retener a los suscriptores ofreciendo una calidad de experiencia suficientemente buena .

Para hacer frente a esta situación, los proveedores de servicios de telecomunicaciones han comenzado a lanzar sus propias redes de distribución de contenido como medio para disminuir la demanda sobre la red troncal y reducir las inversiones en infraestructura.

Debido a que poseen las redes por las que se transmite el contenido de video, las CDN de las operadoras de telecomunicaciones tienen ventajas sobre las CDN tradicionales. Controlan la última milla y pueden entregar el contenido más cerca del usuario final, ya que lo almacenan en caché en sus redes. Este almacenamiento en caché profundo minimiza la distancia que recorren los datos de video a través de Internet y permite una entrega más rápida y confiable.

Las CDN de telecomunicaciones también cuentan con una ventaja de costos inherente, ya que las CDN tradicionales deben alquilar ancho de banda y incorporar el margen del operador en su propio modelo de costos. Además, al operar su propia infraestructura de distribución de contenido, las operadoras de telecomunicaciones tienen un mayor control sobre la utilización de sus recursos. Las operaciones de gestión de contenido que realizan las CDN generalmente se aplican sin (o con información muy limitada) sobre la red (por ejemplo, topología, utilización, etc.) de las operadoras de telecomunicaciones con las que interactúan o mantienen relaciones comerciales. Esto plantea una serie de desafíos para las operadoras de telecomunicaciones, cuyo margen de acción es limitado frente al impacto de estas operaciones en la utilización de sus recursos.

Por el contrario, el despliegue de CDN de telecomunicaciones permite a los operadores implementar sus propias operaciones de gestión de contenido, ^{[ 29 ] [ 30 ]} lo que les permite tener un mejor control sobre la utilización de sus recursos y, como tal, proporcionar una mejor calidad de servicio y experiencia a sus usuarios finales.

En junio de 2011, StreamingMedia.com informó que un grupo de proveedores de servicios de telecomunicaciones (TSP) había fundado un Intercambio de Operadores de Redes (OCX) ^{[ 31 ]} para interconectar sus redes y competir más directamente contra grandes CDN tradicionales como Akamai y Limelight Networks , que cuentan con extensos puntos de presencia (PoP) en todo el mundo. De esta manera, las empresas de telecomunicaciones están creando una oferta de CDN federada, que resulta más interesante para un proveedor de contenido que desee distribuir su contenido a la audiencia agregada de esta federación.

Es probable que en un futuro próximo se creen otras federaciones de CDN de telecomunicaciones. Estas crecerán mediante la incorporación de nuevas compañías que se unan a la federación, aportando así su presencia en la red y sus bases de suscriptores a las ya existentes.

La especificación Open Caching de Streaming Video Technology Alliance define un conjunto de API que permite a un proveedor de contenido distribuir su contenido utilizando varias CDN de forma coherente, viendo a cada proveedor de CDN de la misma manera a través de estas API.

La combinación de varios servicios CDN permite a los proveedores de contenido no depender de un único servicio, lo cual es especialmente importante para gestionar picos de audiencia durante eventos en directo. Existen diversas maneras de asignar el tráfico a una CDN específica: selección del cliente, selección del servidor (en el origen del proveedor de contenido) o selección en la nube (entre el origen del contenido y la audiencia). Los criterios de selección de la CDN pueden ser el rendimiento, la disponibilidad y el coste.

Tradicionalmente, las CDN han utilizado la IP del resolvedor DNS recursivo del cliente para geolocalizarlo. Si bien este enfoque es válido en muchas situaciones, conlleva un rendimiento deficiente si el cliente utiliza un resolvedor DNS recursivo lejano. Por ejemplo, una CDN podría enrutar las solicitudes de un cliente en India a su servidor perimetral en Singapur si este utiliza un resolvedor DNS público en Singapur, lo que provocaría un rendimiento deficiente. De hecho, un estudio reciente ^{[ 32 ]} demostró que en muchos países donde los resolvedores DNS públicos son de uso común, la distancia media entre los clientes y sus resolvedores DNS recursivos puede alcanzar los mil kilómetros. En agosto de 2011, un consorcio global de proveedores de servicios de Internet líderes, encabezado por Google, anunció la implementación oficial del borrador de Internet del IETF edns-client-subnet ^{[ 33 ]} , cuyo objetivo es localizar con precisión las respuestas de resolución DNS. Esta iniciativa involucra a un número limitado de proveedores de servicios DNS líderes, como Google Public DNS ^{[ 34 ]} , y también a proveedores de servicios CDN. Con la opción EDNS0 de edns-client-subnet , las CDN ahora pueden utilizar la dirección IP de la subred del cliente solicitante al resolver las solicitudes DNS. Este enfoque, denominado mapeo de usuario final, ^{[ 32 ]} ha sido adoptado por las CDN y se ha demostrado que reduce drásticamente las latencias de ida y vuelta y mejora el rendimiento para los clientes que utilizan DNS público u otros resolvedores no locales. Sin embargo, el uso de EDNS0 también tiene inconvenientes, ya que disminuye la eficacia del almacenamiento en caché de resoluciones en los resolvedores recursivos, ^{[ 32 ]} aumenta el tráfico total de resolución DNS, ^{[ 32 ]} y plantea una preocupación de privacidad al exponer la subred del cliente.

Las tecnologías de virtualización se utilizan para implementar CDN virtuales (vCDN) (también conocidas como CDN definidas por software o sd-CDN) con el objetivo de reducir los costos de los proveedores de contenido y, al mismo tiempo, aumentar la elasticidad y disminuir la latencia del servicio. Con las vCDN, es posible evitar las limitaciones de las CDN tradicionales, como el rendimiento, la confiabilidad y la disponibilidad, ya que las cachés virtuales se implementan dinámicamente (como máquinas virtuales o contenedores) en servidores físicos distribuidos en la cobertura geográfica del proveedor. Dado que la ubicación de la caché virtual se basa tanto en el tipo de contenido como en la ubicación geográfica del servidor o del usuario final, las vCDN tienen un impacto significativo en la entrega del servicio y la congestión de la red. ^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]}

Para mejorar el rendimiento, la entrega a los clientes desde los servidores puede utilizar protocolos alternativos distintos de HTTP, como WebRTC y WebSockets .

En 2017, Addy Osmani de Google comenzó a referirse a las soluciones de software que podían integrarse de forma natural con el paradigma de Diseño Web Adaptable (con especial referencia al elemento <picture>) como CDN de imágenes . ^{[ 39 ]} La expresión hacía referencia a la capacidad de una arquitectura web para servir múltiples versiones de la misma imagen a través de HTTP, dependiendo de las propiedades del navegador que la solicita, determinadas por el navegador o la lógica del servidor. El propósito de las CDN de imágenes era, en la visión de Google, servir imágenes de alta calidad (o, mejor dicho, imágenes percibidas como de alta calidad por el ojo humano) manteniendo la velocidad de descarga, contribuyendo así a una excelente experiencia de usuario (UX).

Podría decirse que el término CDN de imágenes fue originalmente un nombre inapropiado, ya que ni Cloudinary ni Imgix (los ejemplos citados por Google en la guía de 2017 de Addy Osmani) eran, en ese momento, una CDN en el sentido clásico del término. ^{[ 39 ]} Poco después, sin embargo, varias empresas ofrecieron soluciones que permitían a los desarrolladores servir diferentes versiones de sus recursos gráficos según varias estrategias. Muchas de estas soluciones se construyeron sobre CDN tradicionales, como Akamai , CloudFront , Fastly , Edgecast y Cloudflare . Al mismo tiempo, otras soluciones que ya proporcionaban un servicio de multiservidor de imágenes se unieron a la definición de CDN de imágenes, ya sea ofreciendo funcionalidad de CDN de forma nativa (ImageEngine) ^{[ 40 ]} o integrándose con una de las CDN existentes (Cloudinary/Akamai, Imgix/Fastly).

Si bien puede que no sea posible proporcionar una definición universalmente aceptada de lo que es una CDN de imágenes, en términos generales, una CDN de imágenes admite los siguientes tres componentes: ^{[ 41 ]}

• Una red de distribución de contenido (CDN) para la entrega rápida de imágenes.
• Manipulación y optimización de imágenes, ya sea sobre la marcha mediante directivas URL , en modo por lotes (mediante la carga manual de imágenes) o de forma totalmente automática (o una combinación de ambas).
• Detección de dispositivos (también conocida como inteligencia de dispositivos), es decir, la capacidad de determinar las propiedades del navegador solicitante y/o del dispositivo a través del análisis de la cadena User-Agent , los encabezados HTTP Accept, Client-Hints o JavaScript . ^{[ 41 ]}

La siguiente tabla resume la situación actual con las principales CDN de software en este espacio: ^{[ 42 ]}

• Ateme
• BlazingCDN
• Broadpeak
• Gcore
• CDN de alta velocidad
• Nginx
• Software de barnizado
• Redes Vecima
• Velocix (empresa derivada de Nokia)

• TF1
• BBC ^{[ 49 ]}
• Netflix ^{[ 50 ]}