Ottimizzazione dei download di file di grandi dimensioni tramite la Rete CDN di Azure

Le dimensioni file dei contenuti distribuiti su Internet continuano ad aumentare come conseguenza delle funzionalità avanzate, della grafica migliorata e della complessità dei contenuti multimediali. Questa crescita ha origine da numerosi fattori, tra cui la penetrazione della banda larga, i dispositivi di archiviazione più grandi ed economici, la maggiore diffusione di video in alta definizione e di dispositivi connessi a Internet (IoT). Un meccanismo di distribuzione veloce ed efficiente per i file di grandi dimensioni è fondamentale per garantire un'esperienza utente uniforme e piacevole.

La distribuzione di file di grandi dimensioni pone diverse sfide. In primo luogo, il tempo medio per scaricare un file di grandi dimensioni può essere significativo, in quanto molte applicazioni potrebbero non scaricare tutti i dati in sequenza. In alcuni casi, le applicazioni potrebbero scaricare l'ultima parte di un file prima della prima. Quando è necessaria solo una piccola parte di un file o un utente sospende un download, il download può non riuscire. Il download può anche subire ritardi, finché la rete per la distribuzione di contenuti non recupera l'intero file dal server di origine.

In secondo luogo, la latenza tra il computer di un utente e il file determina la velocità a cui l'utente può visualizzare il contenuto. Inoltre, problemi di congestione e capacità di rete possono influire sulla velocità effettiva. Distanze maggiori tra server e utenti creano rischi aggiuntivi di perdita dei pacchetti, riducendo la qualità. La qualità inferiore causata dalla velocità effettiva limitata e dalla crescente perdita di pacchetti può comportare tempi di attesa notevolmente superiori per il completamento del download di un file.

In terzo luogo, molti file di grandi dimensioni non vengono distribuiti interamente. Gli utenti potrebbero annullare un download a metà o guardare solo i primi minuti di un lungo video MP4. Di conseguenza, per molte aziende di distribuzione di software e contenuti multimediali può essere utile distribuire solo la parte richiesta di un file. Una distribuzione efficiente delle parti richieste riduce il traffico in uscita dal server di origine. Una distribuzione efficiente riduce anche la pressione in termini di memoria e I/O sul server di origine.

Ottimizzare la distribuzione di file di grandi dimensioni con la Rete CDN di Azure di Microsoft

Gli endpoint della rete CDN Standard di Azure di Microsoft distribuiscono i file di grandi dimensioni senza porre limiti sulle dimensioni dei file. Funzionalità aggiuntive sono attivate per impostazione predefinita per accelerare la distribuzione di file di grandi dimensioni.

Suddivisione degli oggetti in blocchi

La rete CDN Standard di Azure di Microsoft usa una tecnica denominata suddivisione di oggetti in blocchi. Quando viene richiesto un file di grandi dimensioni, la rete per la distribuzione di contenuti recupera piccole parti del file dall'origine. Dopo che il server POP della rete per la distribuzione di contenuti (CDN) riceve una richiesta di file completo o a intervalli di byte, il server perimetrale della rete per la distribuzione di contenuti richiede il file dall'origine in blocchi di 8 MB.

Quando il blocco arriva al server perimetrale della rete per la distribuzione di contenuti, viene memorizzato nella cache e reso immediatamente disponibile all'utente. La rete per la distribuzione di contenuti esegue quindi la prelettura del blocco successivo in parallelo. Questa prelettura fa sì che il contenuto resti in anticipo di un blocco rispetto all'utente, riducendo la latenza. Questo processo continua finché non viene scaricato l'intero file (se richiesto), non sono disponibili tutti gli intervalli di byte (se richiesto) o il client non termina la connessione.

Per altre informazioni sulla richiesta di intervalli di byte, vedere RFC 7233.

La rete per la distribuzione di contenuti memorizza nella cache tutti i blocchi ricevuti. Non è necessario che l'intero file venga memorizzato nella cache della rete per la distribuzione di contenuti. Le richieste successive per gli intervalli di file o byte vengono gestite dalla cache della rete per la distribuzione di contenuti. Se non tutti i blocchi vengono memorizzati nella cache della rete per la distribuzione di contenuti, viene usata la prelettura per richiedere i blocchi dall'origine. Questa ottimizzazione presuppone il fatto che il server di origine supporti le richieste di intervalli di byte. Se il server di origine non supporta le richieste di intervalli di byte, le richieste di download dei dati maggiori di 8 MB hanno esito negativo.

Condizioni per l'ottimizzazione dei file di grandi dimensioni

Non viene applicato alcun limite per le dimensioni massime dei file.

Supporto per la codifica di trasferimento in blocchi

La rete per la distribuzione di contenuti Microsoft supporta le risposte di codifica del trasferimento, ma fino a un limite massimo di dimensioni del contenuto di 8 MB. Nel caso di risposte codificate con trasferimento in blocchi superiori a 8 MB, la rete per la distribuzione di contenuti Microsoft memorizza nella cache e fornisce solo gli 8 MB iniziali di contenuto.

Ottimizzare la distribuzione di file di grandi dimensioni con la Rete CDN di Azure di Edgio

Gli endpoint della Rete CDN di Azure Standard di Edgio e della Rete CDN di Azure Premium di Edgio distribuiscono i file di grandi dimensioni senza porre limiti sulle dimensioni dei file. Altre funzionalità sono attivate per impostazione predefinita per accelerare la distribuzione di file di grandi dimensioni.

Riempimento completo della cache

La funzionalità predefinita di riempimento completo della cache permette alla rete per la distribuzione di contenuti di eseguire il pull di un file nella cache quando la richiesta iniziale viene abbandonata o persa.

Il riempimento completo della cache è particolarmente utile per asset di grandi dimensioni. In genere, gli utenti non scaricano questi asset dall'inizio alla fine, ma usano il download progressivo. Il comportamento predefinito forza il server perimetrale ad avviare un recupero in background dell'asset dal server di origine. Al termine di questa operazione, l'asset si trova nella cache locale del server perimetrale. Quando l'oggetto si trova interamente nella cache, il server perimetrale può soddisfare le richieste di intervalli di byte alla rete per la distribuzione di contenuti per l'oggetto memorizzato nella cache.

Il comportamento predefinito può essere disattivato attraverso il motore delle regole nella Rete CDN di Azure Premium di Edgio.

Hotfiling del riempimento della cache peer

Questa funzionalità predefinita usa un sofisticato algoritmo proprietario. Usa server perimetrali aggiuntivi per la memorizzazione nella cache in base alla larghezza di banda e ad altre metriche delle richieste aggregate per soddisfare le richieste client di oggetti di grandi dimensioni e usati spesso. Questa funzionalità previene situazioni in cui un numero elevato di richieste aggiuntive viene inviato al server di origine di un utente.

Condizioni per l'ottimizzazione dei file di grandi dimensioni

Le funzionalità di ottimizzazione dei file di grandi dimensioni per la Rete CDN di Azure Standard di Edgio e la Rete CDN di Azure Premiumdi Edgio sono attivate per impostazione predefinita quando si usa il tipo di ottimizzazione della distribuzione Web generale. Non viene applicato alcun limite per le dimensioni massime dei file.

Altre considerazioni

Per questo tipo di ottimizzazione, tenere presenti gli aspetti seguenti:

• Il processo di suddivisione in blocchi genera richieste aggiuntive al server di origine. Tuttavia, il volume complessivo dei dati distribuiti dall'origine è inferiore. La suddivisione in blocchi consente di ottenere caratteristiche di memorizzazione nella cache migliori nella rete per la distribuzione di contenuti.

• La pressione in termini di memoria e I/O risulta ridotta nell'origine, perché vengono distribuite piccole parti del file.

• Per i blocchi memorizzati nella cache nella rete di distribuzione dei contenuti non vi sono richieste aggiuntive all'origine fino alla scadenza del contenuto o finché il contenuto non viene rimosso dalla cache.

• Gli utenti possono effettuare richieste di intervallo alla rete per la distribuzione di contenuti, che vengono considerate come qualsiasi file normale. L'ottimizzazione viene applicata solo se il tipo di file è valido e l'intervallo di byte è compreso tra 10 MB e 150 GB. Se la dimensione media dei file richiesta è inferiore a 10 MB, è preferibile usare la distribuzione Web generale.