به احتمال زیاد با مفهوم سرور آشنا هستید؛ کامپیوترهای قدرتمندی که از فایل ها، وبسایت‌ها، و سرویس‌های مختلف میزبانی می کنند. سرورهای لبه نیز دقیقاً همین کار را از یک نقطه دیگر درون شبکه انجام می دهند. شبکه های مدرن فقط بر کلاستری (گروهی) از سرورهای درون یک نقطه جغرافیایی تکیه نمی کنند! بلکه آنها سرورهایی را در لوکیشن های مختلف مستقر می کنند تا رویکردی غیر متمرکزتر را تجربه کنند. به این سرورها، سرورهای لبه یا edge می گویند. سرورهای لبه به شما این امکان را می دهند تا درخواست ها را با سرعت و امنیت شبکه بالاتری پاسخ دهید.
منظور از سرور لبه چیست؟
در مدل متمرکز شبکه، تمام کلاینت های شما به یک یا چند سرور اما تنها در یک نقطه جغرافیایی متصل می شوند. این سرورها درخواست های کلاینت ها را پردازش کرده و اطلاعات مورد نیاز آنها را تحویل می دهند.
چنین مدل متمرکزی برای اپلیکیشن ها و وبسایت های ساده کاربرد دارد؛ اما برای کسب و کارهای آنلاین بزرگ تر و وبسایت های پربازدید، باید از مزایا و قدرتی بهره مند شوید که سرورهای لبه برایتان مهیا خواهند کرد.
این سرورهای لبه، کامپیوترهایی قدرتمند هستند که در انتهای شبکه یا به اصطلاح "لبه" حضور دارند. در اینجا منظور از انتها یا لبه، نزدیک بودن این سرورها به کلاینت یا کاربر نهایی است.
برای مثال، ممکن است سروری داشته باشید که از وبسایت شما میزبانی کرده و برای توزیع محتوا به بازدیدکنندگان از CDN کمک می گیرد. در این شرایط، CDN نقش سرورهای لبه را بازی خواهد کرد.
به طوری که سرورهای CDN را تا جای ممکن به کاربر نزدیک تر کرده و با کاهش تاخیرات شبکه ای و بهبود زمان لود، درخواست ها را سریعتر از قبل پردازش خواهید کرد.
توجه داشته باشید که عبارت سرور لبه با دستگاه لبه متفاوت است. منظور از دستگاه لبه (Edge Device) سخت افزارهایی نظیر روترها و سوییچ هایی هستند که نقاط ورود به یک شبکه را فراهم می کنند.
CDN ها تنها یک مثال از سرورهای لبه هستند؛ بنابراین شاید بد نباشد که با کاربردها و مثال‌های دیگر این زیرساخت نیز آشنا شویم...
مثال ها و کارکردهای سرورهای لبه
به طور مختصر در بخش بالا به مزایای استفاده از سرورهای لبه اشاره کردیم؛ اما این سرورها کارکردی فراتر از بهبود زمان لود صفحات برای کاربران را دارند.
فرض کنید که کسب و کاری برای ارائه خدمات بانکداری آنلاین دارید؛ از نقطه نظر امنیتی، نباید دسترسی به سرور اصلی را برای هر کاربری فراهم کنید. در عوض بهتر است از یک سرور لبه برای پردازش درخواست ها استفاده کنید. سروری که تنها برای دریافت اطلاعات خاص به سرور اصلی مراجعه کرده و آن را به کاربر نهایی Serve کند.
علاوه بر این اگر تجهیزاتی را در چندین لوکیشن اجرا و رصد می کنید، مثل سکوهای نفتی، باید برای پردازش داده ها و اتصال به سرورهای اصلی (origin servers) از سرورهای لبه کمک بگیرید. بنابراین می توان از این سرورها برای متمرکزسازی درخواست ها ضمن تکیه بر سرورهای اصلی استفاده کرده و عملکرد و اثربخشی را ارتقا داد.
هرچه دستگاه ها به مرور زمان بیشتر اینترنت محور شوند (Internet of Things)، استفاده از سرورهای لبه رواج بیشتری خواهد یافت. برخلاف سرورهای قدیمی، سرورهای لبه می توانند در هر اندازه و شکلی ساخته شوند؛ به این دلیل که آنها می توانند بازه گسترده ای از اپلیکیشن ها و انبوهی از سرورهای استاندارد را درون خود جای دهند؛
نحوه عملکرد سرورهای Edge
خب تا این مرحله تقریباً با چیستی و کاربردهای سرورهای لبه آشنا شدیم؛ در خصوص نحوه عملکرد این زیرساخت، فرض کنید که شبکه ای با یک سرور اصلی (origin) و چند سرور لبه دارید؛ در چنین شرایطی:
- کاربران برای دریافت اطلاعات وارد سایت یا اپلیکیشن شما می شوند.
- نزدیک ترین سرور لبه به هر کاربر، درخواست را پردازش می کند.
- در صورت نیاز سرور لبه به سرور اصلی متصل شده و اطلاعات را از آن دریافت می کند.
- کاربران اطلاعاتی که از سرورهای لبه درخواست کرده بودند، را دریافت می کنند.
در برخی موارد، سرورهای لبه اطلاعات استاتیک و تکرارشونده را درون ذخایر خود نگهداری یا به اصطلاح کش کرده و آن را بدون نیاز به اتصال به سرور اصلی به دست مخاطب می رسانند. این کار توسط CDN ها انجام می شود.
مزایا و معایب سرورهای لبه
به طور کلی می توان این موارد را جزو مزایای استفاده از سرورهای لبه بشمار آورد:
- سرورهای درخواست های کمتری را پردازش خواهند کرد.
- می توانید سرورهای لبه را طوری پیکربندی کنید که درخواست های مشخصی را پردازش کنند.
- مدل شبکه سازی غیرمتمرکز از لحاظ امنیتی زیرساخت قوی تری را برای شما مهیا می کند.
- کاربران برای دریافت داده های سایت ها، با سرعت لود بالاتری مواجه خواهند شد.
- سرورهای لبه در سایزهای متنوعی و در موقعیت های مختلفی از جهان پیکربندی و مستقر می شوند.
معایب چندانی نمی توان برای سرورهای لبه نام برد، اما با این وجود باید به طور مستمر فرآیندها را مانیتور یا رصد کنید، از سلامت سرورهای لبه در تمام نقاط اطمینان حاصل کنید، سخت افزارها را بروز نگه دارید، امنیت لایه شبکه را تامین کنید و از دانش فنی نسبی برای کانفیگ کردن برخوردار باشید.
سرورهای لبه و سرورهای اصلی (Origin Servers)
در مدل قدیمی تر شبکه سازی، یک یا چند سرور به طور مستقیم مسئول اتصال و پاسخ دهی به درخواست های کاربران بودند؛ پس این چنین سناریویی سفر کاربر شبیه به این می بود:
- تلاش به دریافت اطلاعات از وبسایت یا اپلیکیشن با اتصال مستقیم به سرور اصلی توسط کاربر
- پردازش درخواست ها توسط سرور اصلی و بازگرداندن پاسخ
- دریافت داده ها توسط کاربر نهایی و رندر کردن آن توسط مرورگر
البته بسته به نوع پروتکل ارتباطی (HTTP و HTTPS) فرآیند می تواند متفاوت باشد.
اما بلافاصله پس از اضافه کردن سرورهای لبه به این ترکیب، نحوه و فرآیندهای شبکه برای پردازش درخواست های کاربران بسته به نوع پیکربندی تغییر خواهد کرد. در خصوص نحوه توزیع بار ترافیکی بین سرورهای لبه و سرورهای درون کلاستر (سرورهای اصلی) نیز می توانید مقاله توزیع بار در DNS
یا مقاله توزیع بار جهانی
را مطالعه کنید.
سرورهای لبه (Edge) و رایانش ابری
احتمالا عبارت رایانش ابری یا cloud computing را شنیده اید؛ همانطور که گفتیم در مدل شبکه سازی متمرکز، سرور اصلی شما تنها در یک لوکیشن قرار دارد؛ در رایانش ابری با سرورهایی کار خواهید کرد که از چندین لوکیشن از طریق ابر (Cloud) به یکدیگر متصل می شوند. بنابراین یک شبکه غیر متمرکز با چندین سرور در موقعیت های مختلف در اختیار خواهید داشت.
مزیت اصلی رایانش ابری مقیاس پذیری بی نهایت آن است. همیشه می توانید شبکه را گسترش داده و به آن سرور اضافه کنید. اما در شبکه متمرکز چنین قابلیتی را نخواهید داشت.
یکی دیگر از مزایای رایانش ابری این است که به ازای مصرف تان از منابع و زیرساخت، هزینه پرداخت خواهید کرد. این مصرف می تواند بسته به نوع خدمات ارائه دهنده متفاوت باشد؛ نظیر PaaS، IaaS، SaaS و FaaS غیره.
راهکار میزبان کلود
یکی از روش های مقرون به صرفه و بهینه برای بهره مندی از تکنولوژی روز جهان بخصوص سرورهای لبه، استفاده از CDN یا شبکه توزیع محتواست. به کمک خرید CDN میزبان کلود می توانید تنها با یک اتصال ساده، به شبکه ای گسترده و مدرن از سرورهای توزیع یافته در نقاط مختلف جغرافیایی متصل شده و از قابلیت های مذکور در این مطلب برای وبسایت خود استفاده کنید. در صورت نیاز به راهنمایی در خصوص نحوه نصب و راه‌اندازی CDN می توانید به مستندات آموزشی مراجعه کنید.
جمع بندی
بسیاری از پلتفرم ها و وب اپلیکیشن های امروزی برای ارائه سریعتر محتوا و داده ها بر بستر اینترنت، از سرورهای لبه کمک می گیرند. سرورهای لبه می توانند جایگزینی امن تر برای متمرکزسازی داده ها در یک دیتاسنتر واحد باشند. حتی اگر یک وبسایت وردپرسی دارید نیز می توانید با استفاده از CDN ها روی وب سایتتان، از مزایای سرورهای لبه بهره مند شوید.
ارائه دهنده خدمات زیرساخت یکپارچه ابری