Đã đăng vào khoảng 9 giờ trước 21 phút đọc

Sức mạnh của CDN: Nâng tầm hiệu suất cho dự án Front-End

Trong lĩnh vực phát triển web, tạo kiểu dáng đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong việc thể hiện hình ảnh của các ứng dụng web. Theo một nghiên cứu của Adobe, 59% người dùng sẽ lựa chọn một trang web được thiết kế đẹp mắt hơn so với một thiết kế "đơn giản và sơ sài". Vì vậy, các thiết kế được tạo ra một cách hấp dẫn về mặt hình ảnh có xu hướng thu hút người dùng tiếp cận nội dung trên trang web.

Trong thời gian gần đây, đã có sự gia tăng đều đặn về các công cụ tạo kiểu dáng mà bạn có thể sử dụng để nâng cao sức hấp dẫn trực quan cho trang web của mình. Các công cụ như vậy bao gồm framework CSS, thư viện hoạt ảnh, thư viện biểu tượng và thư viện kiểu chữ. Những công cụ này cung cấp khả năng tùy chỉnh linh hoạt, khả năng đáp ứng và tính nhất quán.

Một điều tuyệt vời về các công cụ tạo kiểu dáng này là chúng đóng gói các hiệu ứng kiểu dáng trong một tệp mà bạn có thể truy cập thông qua Mạng phân phối nội dung (CDN).

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu sâu về CDN, cách thức hoạt động, các phương pháp lưu trữ khác nhau, sự khác biệt giữa chúng, ưu điểm và nhược điểm của chúng, cũng như các trường hợp sử dụng tốt nhất của các phương pháp cho dự án của bạn.

CDN là gì?

CDN, hay Mạng phân phối nội dung, là một hệ thống các máy chủ phân tán cung cấp nội dung web (như hình ảnh, bảng kiểu, tập lệnh và các tài nguyên khác) cho người dùng một cách đáng tin cậy và hiệu quả.

CDN hoạt động như thế nào?

Chức năng chính của CDN là lưu trữ và phân phối cả nội dung web tĩnh và động cho người dùng. Nó đạt được điều này bằng cách sử dụng những yếu tố sau:

Máy chủ gốc (Origin Server): Đây là máy chủ chính lưu trữ tất cả nội dung ban đầu.
Máy chủ biên (Edge Server): Đây là những máy chủ được phân phối ở các vị trí địa lý khác nhau để phân phối nội dung web cho người dùng ở gần đó hơn.
Lưu trữ (Caching): Đây là cách lưu trữ nội dung trên các máy chủ biên để giảm các yêu cầu lặp lại đến máy chủ gốc.
Định tuyến DNS (DNS Routing): Đây là cơ chế định tuyến lại người dùng đến các máy chủ biên gần nhất dựa trên vị trí của họ.

Đây là những gì xảy ra khi người dùng nhấp vào liên kết CDN:

Nếu cố gắng truy cập tài nguyên lần đầu tiên, yêu cầu sẽ được gửi đến máy chủ gốc.
Máy chủ gốc gửi tài nguyên cho người dùng dưới dạng phản hồi và cũng gửi một bản sao đến máy chủ biên gần người dùng nhất về mặt địa lý.
Máy chủ biên lưu trữ bản sao.
Khi người dùng muốn truy cập lại tài nguyên, máy chủ biên (không phải máy chủ gốc) sẽ gửi bản sao đã lưu trong bộ nhớ cache.

Ví dụ thực tế để giải thích CDN

Để giải thích thêm về cách CDN hoạt động, tôi sẽ đưa ra một ví dụ để làm rõ hơn. Hãy tưởng tượng bạn có một tài khoản tại một ngân hàng có trụ sở chính ở New York (máy chủ gốc).

Bạn không mong đợi khách hàng sống xa New York sẽ phải đến trụ sở chính bất cứ khi nào họ gặp sự cố. Thay vào đó, ngân hàng cung cấp các chi nhánh (máy chủ biên) ở các địa điểm khác nhau để phục vụ nhu cầu của khách hàng. Khách hàng có thể dễ dàng đến bất kỳ chi nhánh nào gần nhất và giải quyết các vấn đề hoặc giao dịch của họ.

Các chi nhánh có thông tin tài khoản và nhật ký giao dịch của mọi khách hàng (dữ liệu được lưu trong bộ nhớ cache). Mọi chi nhánh của ngân hàng đó đều cung cấp các dịch vụ giống nhau và có thể làm hài lòng khách hàng của họ bất kể khoảng cách của họ với trụ sở chính.

Việc phân bổ các chi nhánh ở các địa điểm khác nhau giúp giảm lưu lượng truy cập có thể gây ra chậm trễ nếu ngân hàng chỉ có trụ sở chính là lựa chọn duy nhất. Khi liên hệ với dịch vụ khách hàng của ngân hàng về một vấn đề, rất có thể bạn sẽ được chuyển hướng đến chi nhánh ngân hàng gần nhất (Định tuyến DNS)!

Tầm quan trọng của CDN

Có nhiều lý do tại sao nhiều trang web sử dụng CDN ngày nay. Một số lợi ích chính là:

Cải thiện hiệu suất trang web: CDN có thể tự động nén tệp và tối ưu hóa hình ảnh, giúp tăng tốc độ tải trang.
Lưu trữ tài nguyên hiệu quả: Với CDN, tài nguyên tạo kiểu được lưu trữ và quản lý đúng cách. Tài nguyên cũng được lưu trữ trong các tệp phù hợp với loại nội dung của chúng.
Tối ưu hóa công cụ tìm kiếm (SEO) tốt hơn: Sử dụng CDN trực tiếp giúp tăng tốc độ tải trang, từ đó tác động đến thứ hạng của công cụ tìm kiếm. Google coi tốc độ trang web là một chỉ số chính cho phép các trang web hiển thị ở vị trí cao hơn trong các công cụ tìm kiếm.
Trải nghiệm người dùng tốt hơn: Người dùng thích các trang web phản hồi nhanh hơn và phản hồi nhanh hơn so với các trang web chậm và không phản hồi. Với trải nghiệm người dùng tốt hơn, một trang web chắc chắn sẽ nhận được nhiều lượt tương tác hơn và tỷ lệ thoát thấp hơn.

Các cách sử dụng CDN

Có ba cách bạn có thể truy cập tài nguyên CDN trong dự án của mình:

Lưu trữ từ xa (Remote Hosting)
Lưu trữ cục bộ (Local Hosting)
Lưu trữ kết hợp (Hybrid Hosting)

1. Lưu trữ từ xa (Remote Hosted CDN)

Liên kết CDN từ xa cho phép nhà phát triển truy cập tài nguyên tạo kiểu từ máy chủ của bên thứ ba bằng cách chỉ cần liên kết đến CDN trong tệp HTML của họ thông qua thẻ link hoặc script.

Ví dụ: Bootstrap có hai liên kết CDN chính - một cho bảng định kiểu CSS và một cho JavaScript (xử lý tương tác động như menu thả xuống, cửa sổ bật lên, v.v.).

Để sử dụng bảng định kiểu Bootstrap trong dự án của bạn, bạn cần thêm một dòng này - https://cdn.jsdelivr.net/npm/bootstrap@5.3.3/dist/css/bootstrap.min.css

Và đối với JavaScript: https://cdn.jsdelivr.net/npm/bootstrap@5.3.3/dist/js/bootstrap.bundle.min.js

Cách tìm liên kết CDN từ xa: Cách tốt nhất để xác định các liên kết CDN từ xa của công cụ tạo kiểu mong muốn là truy cập trang web tài liệu chính thức của họ và tìm kiếm các liên kết trực tiếp ở đó.

Ưu điểm của CDN từ xa:

Dễ sử dụng: Bạn không cần phải tải xuống, quản lý hoặc tải lên tệp bằng liên kết CDN. Tất cả những gì bạn cần làm là chèn một dòng mã vào tệp HTML của bạn là bạn có thể sử dụng được.
Lưu trữ toàn cầu: bất cứ khi nào bạn truy cập một trang web sử dụng liên kết CDN, nó sẽ tải xuống các tài nguyên khi tải trang và sau đó lưu nó vào bộ nhớ cache của trình duyệt. Trong những lần truy cập tiếp theo vào cùng một trang web hoặc các trang web khác sử dụng cùng một CDN, nó sẽ tìm nạp từ bộ nhớ cache và hiển thị các tài nguyên này nhanh hơn. Đây là một trong những lợi thế lớn nhất của việc sử dụng liên kết CDN, vì nó giúp cải thiện thời gian tải trang web.
Phân phối toàn cầu được tối ưu hóa: CDN được xây dựng để phân phối nội dung cho người dùng trên toàn thế giới bằng cách phân phát tệp từ các máy chủ biên gần người dùng nhất. Điều này giúp giảm thời gian truyền dữ liệu qua mạng, còn được gọi là độ trễ và tăng hiệu suất cho người dùng quốc tế.
Giảm tải máy chủ: Do CDN tìm nạp dữ liệu từ một nguồn bên ngoài, tải trên máy chủ của bạn sẽ giảm, điều này rất hữu ích cho các trang web có lưu lượng truy cập cao.
Cập nhật theo thời gian thực: Các công ty sở hữu liên kết CDN thực hiện sửa lỗi định kỳ, vá lỗi bảo mật và cập nhật tính năng, điều này có thể có lợi cho dự án của bạn. Những cập nhật này được phản ánh ngay khi chúng được phát hành.

Nhược điểm của CDN từ xa:

Hạn chế tùy chỉnh: Các thành phần tạo kiểu trong CDN từ xa là tiêu chuẩn và không được sửa đổi. Để sửa đổi chúng, bạn sẽ phải ghi đè các kiểu cụ thể trong tệp cục bộ của mình, điều này có thể gây ra sự phức tạp.
Không kiểm soát được bản cập nhật: Khi các bản cập nhật tự động được thực hiện, chúng có thể gây ra sự cố trong ứng dụng web của bạn. Nếu những thay đổi được giới thiệu bao gồm những thay đổi lớn, nó có thể ảnh hưởng đến bố cục hoặc hành vi của trang web của bạn một cách đáng kể.
Phụ thuộc vào tính khả dụng của bên thứ ba: Nếu dịch vụ CDN gặp sự cố như thời gian chết hoặc chậm, nó có thể dẫn đến kiểu bị hỏng, do đó ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất trang web của bạn.
Lo ngại về quyền riêng tư và bảo mật: Liên kết tham chiếu đến một nguồn bên ngoài có thể gây ra lo ngại nghiêm trọng về bảo mật, vì chúng có thể được sử dụng để theo dõi người dùng và lấy thông tin quan trọng. Điều quan trọng là chỉ đưa các nguồn liên kết CDN đáng tin cậy vào dự án web của bạn để tránh bị vi phạm.

2. Lưu trữ cục bộ (Locally Hosted CDN)

Đây là những tài nguyên CDN được tải xuống từ CDN từ xa và lưu trong thư mục dự án của bạn hoặc được lưu trữ trên máy chủ cục bộ. Cách tiếp cận này cho phép bạn kiểm soát hoàn toàn các tài nguyên.

Lưu trữ cục bộ rất đơn giản và dễ dàng. Tất cả những gì bạn phải làm là:

Truy cập tài nguyên bằng cách điều hướng đến URL liên kết CDN (ví dụ: https://cdn.jsdelivr.net/npm/bootstrap@5.3.3/dist/css/bootstrap.min.css).
Sao chép mã được tìm thấy trong URL.
Tạo một tệp có phần mở rộng tệp thích hợp (.css, .js) trong thư mục dự án của bạn.
Dán và lưu.
Tham chiếu tệp trong tài liệu HTML của bạn.

Nếu bạn làm theo các bước sau, bạn sẽ có thể bản địa hóa tài nguyên CDN và truy cập kiểu dáng của nó cục bộ.

Ưu điểm của CDN được lưu trữ cục bộ:

Kiểm soát hoàn toàn các tệp: Với các tài nguyên nằm trong thư mục/máy chủ dự án của bạn, bạn có toàn quyền kiểm soát các tệp của mình vì sẽ không có sự cố ngừng hoạt động, thay đổi hoặc cập nhật bất ngờ nào có thể làm hỏng trang web của bạn.
Khả dụng ngoại tuyến: Lưu trữ cục bộ đảm bảo rằng tài nguyên tạo kiểu của bạn luôn khả dụng, đặc biệt là đối với người dùng có ít hoặc không có mạng. Điều này là hoàn hảo để xây dựng Progressive Web Applications (PWAs).
Tùy chỉnh: Sẽ không cần ghi đè, vì kiểu dáng của bạn có thể được sửa đổi từ trong các tệp dự án của bạn.
Bảo mật: Bằng cách bản địa hóa tài nguyên CDN, bạn giảm thiểu rủi ro tấn công tiềm ẩn của bên thứ ba vào dự án của mình ở mức tối thiểu.

Nhược điểm của CDN được lưu trữ cục bộ:

Không có bộ nhớ đệm toàn cầu: Không có lợi ích của bộ nhớ đệm toàn cầu khi tài nguyên được lưu trữ cục bộ. Điều này sẽ dẫn đến thời gian tải chậm hơn cho khách truy cập lần đầu.
Tăng tải máy chủ: Với các tệp nằm cục bộ, tải trên máy chủ sẽ tăng lên, đặc biệt là khi lưu lượng truy cập tăng. Cách tiếp cận này gây áp lực lên máy chủ và phải xem xét đến dung lượng của nó.
Cập nhật thủ công: Mặc dù lưu trữ cục bộ cho phép bạn kiểm soát các bản cập nhật, bạn sẽ cần phải theo dõi và áp dụng thủ công các bản cập nhật cho bảng định kiểu của mình khi cần thiết. Ngoài ra, việc thiếu các bản cập nhật bảo mật có thể khiến trang web của bạn dễ bị tấn công.
Tác động đến hiệu suất theo khu vực: Nếu máy chủ của bạn nằm trong một khu vực cụ thể, người dùng từ những nơi xa có thể gặp thời gian tải chậm hơn vì nội dung phải di chuyển quãng đường xa hơn.

3. Lưu trữ kết hợp (Hybrid Hosted CDN)

Cách tiếp cận này liên quan đến việc kết hợp sử dụng cả liên kết từ xa và lưu trữ cục bộ các tài nguyên CDN. Cách tiếp cận kết hợp - liên quan đến việc sử dụng CDN từ xa cho các thư viện cốt lõi và lưu trữ cục bộ cho các bảng định kiểu tùy chỉnh - có thể tạo ra sự cân bằng hoàn hảo giữa hiệu suất và khả năng kiểm soát.

Trường hợp sử dụng tốt nhất cho CDN từ xa:

Cơ sở người dùng toàn cầu: Nếu trang web của bạn được truy cập bởi một lượng lớn khán giả phân bố trên toàn cầu, thì việc sử dụng tùy chọn từ xa sẽ hoạt động tốt nhất do lợi thế về hiệu suất và bộ nhớ đệm của nó.
Tích hợp nhanh chóng: Trong trường hợp bạn muốn phát triển và triển khai dự án trong khoảng thời gian ngắn nhất, việc sử dụng liên kết CDN từ xa sẽ nhanh chóng và dễ dàng.
Trang web có lưu lượng truy cập thấp: Các dự án nhỏ như trang web danh mục đầu tư và blog được phục vụ tốt hơn bằng cách sử dụng liên kết CDN từ xa để không gây căng thẳng cho máy chủ. Nó cũng dẫn đến việc triển khai dễ dàng hơn.

Trường hợp sử dụng tốt nhất cho CDN được lưu trữ cục bộ:

Nhu cầu bảo mật cao: Đối với các ứng dụng yêu cầu bảo mật nghiêm ngặt do tính nhạy cảm của hoạt động, việc lưu trữ tài nguyên CDN cục bộ sẽ làm giảm rủi ro và lỗ hổng của bên thứ ba.
Ứng dụng ngoại tuyến: Đối với các ứng dụng web hoạt động ngoại tuyến, việc bản địa hóa tài nguyên tạo kiểu sẽ là lựa chọn tốt nhất.
Yêu cầu tùy chỉnh: Nếu bạn cần tạo phiên bản tạo kiểu phù hợp của riêng mình, thì việc lưu trữ chúng cục bộ là lựa chọn tốt nhất.

Kết luận

Trong hướng dẫn này, bạn đã tìm hiểu CDN là gì, cách bạn có thể lưu trữ CDN của mình và một số lợi ích, hạn chế và trường hợp sử dụng tốt nhất cho mỗi phương pháp.

CDN từ xa mang đến tốc độ, sự tiện lợi và giảm tải máy chủ, trong khi lưu trữ cục bộ mang đến khả năng kiểm soát, bảo mật và tùy chọn tùy chỉnh lớn hơn.

Cuối cùng, cách tiếp cận tốt nhất phụ thuộc vào trường hợp sử dụng cụ thể, đối tượng và ưu tiên của bạn.