Was ist ein CDN und wie funktionieren CDNs?

Wenn du jemals eine Website besucht hast und dich gefragt hast, ob dein Internet nicht funktioniert oder die Website nur langsam ist, hast du vielleicht die Auswirkungen eines langsamen oder unzuverlässigen Content Delivery Network (CDN) erlebt.

CDN-Dienste werden eingesetzt, um den Gesamtverbrauch von Internetinhalten zu verbessern und es einer Website zu ermöglichen, bei Bedarf große Mengen an Webverkehr zu bewältigen. Ohne die Hilfe von Content Delivery Networks könnte eine Webseite unglaublich langsam laden und das Nutzererlebnis ruinieren.

Im Folgenden erfährst du, was ein CDN ist und welche Auswirkungen es für Unternehmen, Vermarkter:innen und Online-Nutzer:innen hat.

Was ist ein CDN?

Ein Content-Delivery-Network (CDN), auch Content-Distribution-Network genannt, ist eine Gruppe von geografisch verteilten und miteinander verbundenen Servern, die Webinhalte näher an die Nutzer:innen einer Website bringen. CDNs verringern die Netzwerklatenz (oder Wartezeit) und sorgen für eine bessere Leistung von Webseiten und Anwendungen.

Anstatt dass alle Menschen auf der Welt auf einen einzigen Server für eine bestimmte Website zugreifen, werden die Inhalte der Website auf Servern in der ganzen Welt gespeichert, die näher an den Orten sind, an denen sich die erwarteten Nutzer:innen befinden. Content-Delivery-Netzwerke sind entscheidend dafür, dass die Inhalte einer Website bei Millionen von Nutzer:innen, die gleichzeitig online sind, wie erwartet funktionieren. CDN-Dienste helfen Website-Betreiber:innen dabei, sicherzustellen, dass die Inhalte schnell geladen werden können.

Um es mit der Welt des Fast Foods zu vergleichen: Du würdest nicht zu einem McDonald's in andere Bundesländer fahren, um einen Big Mac zu bekommen. Du würdest zu einer lokalen Filiale in deiner Nähe gehen. 

Wie funktioniert ein CDN?

Auch wenn aus technischer Sicht eine Menge hinter den Kulissen passiert, helfen CDN-Netzwerke ganz einfach dabei, Inhalte im Internet effektiver bereitzustellen. Für Unternehmer:innen, die nach einer erfolgreichen Marketingkampagne einen massiven Anstieg der Besucherzahlen verzeichnen, bedeutet dies, dass sie eine große Menge an Datenverkehr ausliefern können, ohne die Qualität des Angebots zu beeinträchtigen.

Ursprungsserver nehmen die erste Anfrage für eine Domain entgegen und leiten sie an einen geeigneten CDN-Server weiter. Zwischengespeicherte Inhalte werden dann vom CDN-Server über eine kürzere Strecke an die Kund:innen geliefert.

Der primäre Ort, an dem der Inhalt einer Website gespeichert wird - also der Ort, an dem die erste Anfrage eingeht -, wird als Ursprungsserver bezeichnet. Zu den gespeicherten Inhalten gehören statische Webseiten (Bilder, Text, Code), Software-Downloads, Rich Media (Audio und Video) und dynamische Inhalte, die von Anwendungen erstellt werden.

Zwischengespeicherte Inhalte, die eine Kopie der Inhalte des Ursprungsservers sind, werden auf geografisch verteilten Caching-Servern in Datenzentren, den sogenannten Points of Presence (PoPs), gespeichert. Diese Server befinden sich in der Nähe der Orte, an denen Nutzeranfragen erwartet werden, dem sogenannten "Edge" des Netzwerks. Diese Server werden auch "Edge Server" genannt.

Wenn das Content Delivery Network die angeforderte Datei nicht hat, holt es sie von den Ursprungsservern ab und liefert sie an die Kund:innen, und nachfolgende Kundenanfragen werden viel schneller erfüllt. Die CDN-Verwaltungssoftware nutzt intelligente Algorithmen und maschinelles Lernen, um Inhaltsanfragen zu antizipieren, Inhalte im CDN abzurufen, bevor sie benötigt werden, die Synchronität mit sich ändernden Inhalten auf dem Ursprungsserver aufrechtzuerhalten und die wahrgenommene Leistung zu verbessern.

Wer nutzt CDNs?

Unternehmen, Geschäftsinhaber:innen und Vermarkter:innen, die komplexe Websites international ausliefern oder das Online-Erlebnis für ihre Nutzer:innen verbessern wollen, sollten ein CDN als Teil ihrer Webarchitektur einsetzen.

Als die CDN-Technologie Ende der 1990er Jahre eingeführt wurde, wurde sie hauptsächlich nur von den größten Unternehmenswebsites und Geschäftsanwendungen genutzt. Damals war die Technologie neu, teuer und auf die Veröffentlichung statischer Inhalte beschränkt.

In den letzten Jahrzehnten haben sich die Dinge verbessert. CDN-Dienste sind inzwischen allgegenwärtig und die Nutzung von CDNs ist weit verbreitet. Die Kosten für kommerzielle CDNs sind erschwinglicher geworden und werden manchmal sogar mit Webhosting-Paketen gebündelt. Statische und dynamische Inhalte können jetzt auf intelligente Weise bereitgestellt werden, und CDNs sind für das Streaming von Multimedia-Inhalten unerlässlich, vor allem in größeren geografischen Entfernungen.

Warum ein CDN benutzen?

CDNs können nicht nur Internetinhalte schneller laden, sondern auch mehr Nutzerinnen und Nutzer gleichzeitig unterstützen, die Überlastung des lokalen Netzwerks verringern, viel genutzte Server zum Lastausgleich umleiten und einzelne Serverausfälle vermeiden. Das alles geschieht für die Endnutzer:innen transparent.

Vorteile von CDNs

Verbesserte Nutzererfahrung und Website-Leistung

Eine der Hauptmotivationen für die meisten Unternehmen, CDNs zu nutzen, ist die Beseitigung langer Wartezeiten für Downloads und Streaming, was die Kundenzufriedenheit und das Nutzererlebnis verbessern kann, insbesondere bei Websites mit hohem Bandbreitenverbrauch.

Optimierte Bandbreitenkosten und -verbrauch

Die Verteilung von Inhalten über CDNs verkürzt die Ladezeiten von Webservern und reduziert oder beseitigt lokale Netzwerkengpässe, was den Bandbreitenbedarf reduziert und eine bessere Netzwerknutzung ermöglicht.

Mehr gleichzeitige Nutzer:innen

Durch die Verteilung auf Edge-Servern können mehr gleichzeitige Nutzer:innen unterstützt werden, als es selbst mit einer hoch skalierten zentralen Lösung möglich ist.

Verbesserte Sicherheit und Verfügbarkeit der Website

Distributed Denial of Service (DDoS)-Angriffe werden häufig von Cyberkriminellen eingesetzt, um die Verteidigung eines Unternehmens zu belästigen oder zu durchbrechen. CDNs bieten DDoS-Schutz, indem sie die Anzahl der Zugriffspunkte vervielfachen, was zu einer zuverlässigeren und verfügbaren Weblösung führt.

Viele CDNs unterstützen auch zusätzliche Sicherheitsfunktionen, wie z. B. Web Application Firewalls (WAFs) zum Schutz von Webanwendungen.

Kontrolle von Zugang und Leistung in verschiedenen Regionen

Es kann sein, dass dein Unternehmen die Bereitstellung seiner Inhalte auf bestimmte Regionen konzentrieren möchte. Durch den intelligenten Einsatz von geeigneten CDN-Servern anstelle des Ursprungs-Servers in diesen Gebieten kann deine Webleistung dort verbessert werden, und die CDN-Verwaltungssoftware kann die Reaktion auf Nachfragespitzen automatisieren.

Umgekehrt kann es wünschenswert sein, den Zugang in anderen Bereichen zu beschränken. Auch dafür kann eine CDN-Plattform konfiguriert werden.

Nachteile von CDNs

Obwohl die Nutzung von CDNs viele Vorteile hat, kann es für einige Organisationen auch Nachteile geben. Dazu gehören:

• Kosten. Bei nicht-trivialen Weblösungen fallen echte Kosten für den CDN-Hoster an, sowohl Anlaufkosten als auch laufende Betriebskosten, die an das Datenübertragungsvolumen gebunden sind. Wenn sie nicht eingeplant werden, können diese Kosten in unerwartete Höhen steigen.
• Geografie. Es ist wichtig, dass du deine CDN-Infrastruktur auf die Region abstimmst, in der sich deine Nutzer:innen befinden. Eine schlechte geografische Ausrichtung führt zu einer geringeren Leistung und Verfügbarkeit der Inhalte. Manche Unternehmen nutzen mehrere CDNs mit unterschiedlichen Ausläufern, um dieses Problem zu lösen.
• Komplexität und Support. Die Verwendung eines CDN eines Drittdienstes führt zu zusätzlicher Komplexität bei der Bereitstellung und Verwaltung deiner Weblösungen sowie zu einer zusätzlichen Support-Ebene, die die Lösung von Systemproblemen erschweren kann.
• Lokale Beschränkungen. Einige Länder und lokale Organisationen haben den Internetzugang zu Inhalten, die von einigen CDNs gehostet werden, gesperrt. Das kann sich negativ auf die Reichweite deiner Website auswirken.

Warum CDNs für jeden mit einem Online-Geschäft wichtig sind

Auch wenn die Nutzung von Content Delivery Networks nicht unbedingt notwendig ist, wenn du gerade erst mit deinem Online-Geschäft beginnst, ist es ratsam, in CDN-Dienste zu investieren, sobald du es dir leisten kannst oder einen hohen Online-Traffic hast. Je nach Umfang deines Datenverkehrs können CDN-Server bereits ab 20 Euro pro Monat angeboten werden. Für größere Unternehmen mit einem beträchtlichen weltweiten Datenverkehr kann dies bis zu Hunderten oder sogar Tausenden von Dollar pro Monat betragen.

Das ist zwar kein trivialer Betrag, den ein Online-Unternehmen ausgeben kann, aber bedenke die Kosten, die entstehen, wenn der Inhalt deiner Website während einer Kampagne nicht richtig geladen wird oder die Nutzer:innen eine schlechte Erfahrung machen. Wenn die Nutzer:innen deiner Website viel Bandbreite verbrauchen, z. B. beim Laden oder Ansehen eines Videos, können CDNs besonders hilfreich sein, um die Leistung zu verbessern.

Letztendlich sind CDNs ein wichtiger Bestandteil, um sicherzustellen, dass Webinhalte wie vorgesehen funktionieren und ein besseres Nutzererlebnis für alle bieten, die ein Online-Geschäft betreiben oder ausbauen.

Dieser Beitrag erschien ursprünglich im Shopify.com-Blog und wurde übersetzt.