Was ist ein Video-CDN?

Ein Video Content Delivery Network (CDN) hilft dabei, Videostreams schnell und effizient an Zuschauer in der ganzen Welt bereitzustellen.

Lernziele

Nach Lektüre dieses Artikels können Sie Folgendes:

  • „Video-CDN“ definieren
  • Erklären, wie CDN-Videostreaming funktioniert
  • Vorteile der Verwendung eines CDN für Videostreaming beschreiben

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Was ist ein Video-CDN?

Ein Video-CDN ist ein CDN, das für die Bereitstellung von Videostreams entwickelt wurde. Die Verwendung eines CDN für Videostreaming hilft einem Stream, Zuschauer auf der ganzen Welt zu erreichen, minimiert die Latenz und Pufferzeiten und stellt sicher, dass der Quell- oder Ursprungsserver des Streams nicht mit Anfragen überlastet wird.

Während die meisten CDN in der Lage sind, neben HTML, Bildern, JavaScript, CSS-Stylesheets und anderen Webinhalten auch Videoinhalte im Cache zu speichern und bereitzustellen, können Video CDN ausschließlich für das Streaming von Videos eingerichtet werden. Netflix zum Beispiel hat sein eigenes verteiltes Netzwerk namens Open Connect aufgebaut, um seine Videoinhalte effizienter bereitzustellen.

Was ist ein CDN?

Ein Content Delivery Network (CDN) ist eine Gruppe verbundener Server, die Inhalte über das Internet im Cache speichern und bereitstellen. CDN sind über die ganze Welt verteilt, sodass sie Inhalte effizienter an einen größeren Personenkreis bereitstellen können als ein Ursprungsserver oder ein einzelnes Rechenzentrum. Ein CDN speichert Inhalte im Cache, wenn ein Nutzer den Inhalt von einer Website abruft, die dieses CDN nutzt; „cachen“ bedeutet, eine Datei vorübergehend zu speichern.

Angenommen, Bob hostet die Website bobisgreat.example.com auf einem Server in New York City, New York. Wenn Alice in Albany, New York (etwa 250 Kilometer entfernt), die Website besucht, wird sie schnell geladen, da der Inhalt der Website nur 250 Kilometer weit reisen muss. Wenn Carlos jedoch versucht, bobisgreat.example.com von seinem Haus in Los Angeles, Kalifornien (etwa 4.800 Kilometer entfernt), zu laden, muss er auf das Laden der Website viel länger warten.

Wenn Bob einen CDN-Dienst nutzt, kann das CDN die Inhalte seiner Website an Orten zwischenspeichern, die sowohl in der Nähe von Alice als auch in der Nähe von Carlos liegen. Nehmen wir an, Bobs CDN speichert seine Website nicht nur in New York City, sondern auch in Datenzentren in Albany und Los Angeles. Jetzt müssen sowohl Alice als auch Carlos kaum mehr warten, bis bobisgreat.example.com in ihren Browsern geladen ist.

Warum ein CDN für Videostreaming verwenden?

Minimierung der Entfernung zu den Zuschauern verringert die Latenz

Das oben beschriebene Prinzip gilt auch für Video-Streaming. Je näher der Videoinhalt beim Zuschauer ist, desto schneller wird er geladen und abgespielt. Ein CDN hat sehr wahrscheinlich einen Server, der näher am Betrachter steht als der Ursprungsort des Streams.

Ursprungsserver wird nicht überlastet

Die Nutzung der vielen Server eines CDN bedeutet, dass der Server, von dem der Stream ausgeht, nicht mit Anfragen für den Stream überlastet wird. Eine Gruppe von 200 Servern kann das Streaming von Videos für Tausende von Zuschauern viel besser bewältigen als ein einzelner Server.

Streaming-Inhalte überschreiten nicht die Netzwerk-Bandbreite

Ein Netzwerk kann nur eine bestimmte Menge an Daten auf einmal durchlassen. Diese maximale Menge wird als "Bandbreite" bezeichnet. Wenn die Datenmenge, die ein Netzwerk durchläuft, seine Bandbreite übersteigt, verlangsamt sich die Datenübertragung enorm, so wie der Autoverkehr auf der Autobahn langsamer wird, wenn nur eine Spur frei ist. Wenn ein Stream von mehreren verteilten Servern eines CDN geliefert wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass ein einzelnes Netzwerk auf diese Weise mit Traffic überlastet wird.

Wie kann ein Stream im Cache zwischengespeichert werden werden?

Beim Streaming werden Videodateien kontinuierlich von einem Server zu einem Client übertragen. Das Streaming-Video wird jedoch nicht als eine einzige Datei auf das Gerät des Nutzers übertragen. Vielmehr wird das Streaming-Video in kleinere Segmente aufgeteilt. Jedes Segment wird vom Videoplayer des Nutzers geladen und in die richtige Reihenfolge gebracht.

Jedes einzelne Videosegment kann von einem CDN im Cache zwischengespeichert werden, genauso wie ein Bild, eine HTML-Seite oder ein JavaScript-Codefragment von einem CDN zwischengespeichert werden kann. Wenn ein Nutzer einen Stream anfordert, beginnt das CDN mit dem Caching der Videosegmente, sobald diese vom Ursprung des Streams ankommen. Wenn der nächste Nutzer denselben Stream anfordert, kann das CDN diese Segmente stattdessen aus dem Cache liefern, was viel schneller ist.

Wie kann ein CDN einen Live-Stream im Cache zwischenspeichern?

Beim Video-on-Demand-Streaming, bei dem das Video aus dem Speicher geliefert wird, ist das Zwischenspeichern des Videos recht einfach: Das CDN fordert das gespeicherte Video vom Ursprungsserver an, der Ursprungsserver stellt es bereit und das CDN speichert das Video dann im Cache.

Beim Live-Streaming gibt es keine gespeicherte Version des Videos, die sofort einsatzbereit wäre. Der Prozess ist jedoch ähnlich. Der einzige Unterschied besteht darin, dass das CDN die Videosegmente im Cache zwischenspeichert, während sie in Echtzeit erstellt werden, anstatt ein zuvor erstelltes Video zwischenzuspeichern. Der Stream wird den Zuschauern dann aus dem Cache und nicht direkt vom Ursprung des Streams bereitgestellt.

Auch wenn die meisten Zuschauer einige zusätzliche Sekunden warten müssen, bis jedes Segment im Cache gespeichert ist, kann dies, wenn effizient durchgeführt, den Stream tatsächlich näher an „live“ bringen, als wenn der Stream direkt vom Ursprungsserver abgerufen wird. Da ein CDN näher an den Zuschauern ist als der Ursprungsserver, kann die Bereitstellung des Streams aus dem Cache die Round-Trip-Zeit (RTT) zum und vom Ursprungsserver verringern. Außerdem reduziert ein CDN die Gefahr, dass Bandbreitenprobleme den Live-Stream für die Zuschauer verlangsamen.

Funktioniert das Cloudflare CDN mit Video?

Cloudflare Stream ist ein Streaming-Dienst für die Bereitstellung von Videos über das Cloudflare CDN. Das globale Netzwerk von Cloudflare sorgt für eine schnelle Bereitstellung und reibungslose Videowiedergabe für Zuschauer an jedem beliebigen Standort. Cloudflare ist innerhalb von 100 Millisekunden von 99 % der Industrieländer erreichbar.