شبکه‌های توزیع محتوا (CDN) و Edge
طراحی و توسعه شبکه توزیع محتوای بومی (CDN)، لودبالانسرهای لبه شبکه مبتنی بر Envoy xDS و Nginx، مسیریابی Anycast BGP و بهینه‌سازی ترافیک استریم ویدیو و WebRTC.
مهندسی شبکه لبه (Edge) و CDN در مقیاس ترابیت‌برثانیه
مدیریت ترافیک ورودی در مقیاس ملی نیازمند هوشمندی در لبه شبکه، حذف گلوگاه‌های سیستم‌عامل و بهره‌گیری از کنترلرهای بومی‌سازی شده است. شرکت اکباتان با تجربه عملیاتی در هندلینگ بیش از ۳ ترابیت‌برثانیه ترافیک استریم و CDN، زیرساخت‌های توزیع محتوا و لودبالانسینگ سازمانی را طراحی و پیادهسازی میکند.
۱. کنترلرهای هوشمند Envoy xDS و Content-Aware Traffic Steering
در ترافیکهای سنگین، لودبالانسرهای سنتی به دلیل عدم آگاهی از وضعیت کش و بار لحظه‌ای نودها دچار گلوگاه می‌شوند. ما با توسعه کنترلرهای اختصاصی به زبان Golang و بهره‌گیری از پروتکل Envoy xDS، مسیردهی هوشمند لایه ۷ را بر اساس موقعیت شبکه‌ای کاربر، سلامت نود، ظرفیت لینک و وضعیت Cache Hit انجام می‌دهیم.
۲. معماری کش چندلایه (Multi-Tier Caching) و حفاظت از Origin
با طراحی لایه‌های Edge Cache در پاپ‌سایت‌های لبه و Shield Cache در مقابل سرورهای اصلی و اتصال آن به استوریج‌های توزیع‌شده Ceph S3، نرخ Cache Hit Ratio به بالای ۹۶٪ رسیده و بار IOPS روی دیتاسنتر اصلی به حداقل می‌رسد.
۳. تیونینگ کرنل لینوکس، NUMA Locality و eBPF
برای عبور از محدودیت‌های پردازشی کرنل در ترافیکهای بالای ۴۰ تا ۸۰ گیگابیت بر ثانیه روی هر سرور، تیم ما بهینه‌سازی‌های عمیقی را در سطح سخت‌افزار و سیستم‌عامل اعمال میکند (که جزئیات فنی آن را می‌توانید در مقاله تیونینگ نودهای CDN: معماری NUMA-Aware و بهینه‌سازی Nginx مطالعه کنید):
- هم‌ترازی NUMA و PCIe Affinity: حذف ترافیک بین‌سوکتی (UPI/QPI Cross-Talk) با Bind کردن صف‌های کارت شبکه و Workerهای Nginx/Envoy به هسته‌های همان سوکت پردازنده.
- سخت‌افزاری‌سازی رمزنگاری با kTLS: انتقال پردازش TLS به فضای کرنل و تسهیل مسیر Zero-Copy.
- پردازش پکت با Cilium eBPF: اعمال پالیسی‌های امنیتی، Rate Limiting و دفع حملات DDoS در سطح XDP/eBPF پیش از درگیر شدن پشته شبکه لینوکس در کلاسترهای کوبرنتیز.
برای بررسی نیازمندی‌های ترافیکی و طراحی شبکه توزیع محتوای اختصاصی سازمان خود، از طریق صفحه درخواست ارزیابی معماری زیرساخت با تیم مهندسی اکباتان در ارتباط باشید.
سوالات متداول
چگونه ترافیک لبه (Edge) را با کلاسترهای داخلی کوبرنتیز همگام میکنید؟
با توسعه Custom Controllerهای بومی به زبان Golang که سرویسهای کوبرنتیز و سلامت نودها را به صورت بلادرنگ رصد کرده و رکوردهای Upstream را از طریق پروتکلهای xDS و SDS در سرورهای لبه Envoy و Nginx بدون نیاز به Reload کردن سرویس آپدیت میکنند.
برای هندلینگ ترافیکهای سنگین ویدیویی (VOD و Live Streaming) روی نودهای Edge چه بهینهسازیهایی انجام میدهید؟
ما با پیادهسازی معماری NUMA-Aware (محدودسازی وقفههای کارت شبکه RSS و پردازشهای Worker به سوکت محلی CPU)، فعالسازی Kernel TLS (kTLS)، استفاده از Direct I/O و Thread Pools روی دیسکهای JBOD و کشینگ چندلایه (Edge & Shield Cache)، ظرفیت عملیاتی هر نود را به بیش از ۷۰ گیگابیتبرثانیه میرسانیم.
معماری Anycast BGP چگونه به پایداری و کاهش Latency کمک میکند؟
با اعلام (Announce) رنج IPهای یکسان از چندین پاپسایت (PoP) جغرافیایی از طریق BGP، ترافیک کاربران به صورت خودکار به نزدیکترین دیتاسنتر سالم هدایت میشود و در صورت بروز اختلال در یک پاپسایت، ترافیک زیر چند ثانیه بدون تغییر DNS به سایتهای دیگر Failover میشود.