Ein Content Delivery Network (CDN) ist ein geografisch verteiltes Netzwerk aus Servern, die zusammenarbeiten, um Internetinhalte schneller und zuverlässiger bereitzustellen. Anstatt dass alle Benutzer Inhalte von einem einzigen Ursprungsserver abrufen, speichern CDNs Kopien statischer Assets wie Bilder, Videos, Stylesheets und JavaScript-Dateien auf Servern, die sich näher an den Benutzern auf der ganzen Welt befinden.

Stell es dir wie eine Einzelhandelskette vor. Anstatt dass alle zu einem riesigen zentralen Lagerhaus fahren, um Produkte zu kaufen, gibt es in jeder Stadt lokale Geschäfte mit beliebten Artikeln auf Lager. So bekommst du schneller, was du brauchst, und das zentrale Lager muss weniger Verkehr bewältigen.

Weltweit nutzen rund 46 Millionen Websites CDNs(neues Fenster), darunter etwa 81 % der Top-1-Million-Websites(neues Fenster). Zu den großen CDN-Anbietern gehören Akamai Technologies und das fast allgegenwärtige Cloudflare (allein über 24 Millionen Websites nutzen Cloudflare(neues Fenster)).

Warum gibt es CDNs?

Traditionell wurden Websites auf einem einzigen Server an einem physischen Standort gehostet. Das funktioniert gut, wenn alle deine Besucher in der Nähe dieses Servers leben. Aber sobald Benutzer über Länder (oder Kontinente) verteilt sind, treten Probleme auf:

  • Latenz (langsame Ladezeiten aufgrund physischer Entfernung)
  • Bandbreitenengpässe
  • Serverüberlastung bei Verkehrsspitzen
  • Höhere Anfälligkeit für DDoS-Angriffe(neues Fenster)

CDNs lösen das, indem sie Inhalte auf viele Server weltweit verteilen. Das bedeutet: Wenn du in New York bist, erhältst du Inhalte von einem US-basierten Server, während Besucher aus London für dieselbe Website Inhalte von einem europäischen Server erhalten.

Was sind die Vorteile von CDNs?

CDNs verbessern:

  • Geschwindigkeit: Inhalte legen eine kürzere physische Distanz zurück
  • Skalierbarkeit: Verkehrsspitzen (z. B. während Sales oder viraler Ereignisse) bringen die Website nicht zum Absturz
  • Verfügbarkeit: Wenn ein Server ausfällt, übernimmt ein anderer
  • Sicherheit: Die meisten CDNs helfen beim Schutz vor DDoS-Angriffen

Wie funktionieren CDNs?

Ein CDN besteht aus:

  1. Einem Ursprungsserver. Das ist der „Haupt“-Server, auf dem die Website tatsächlich liegt.
  2. Edge-Servern, die statische Inhalte wie Bilder, CSS-Dateien, JavaScript und Videos vom Ursprungsserver speichern („cachen“). Große CDNs (wie Cloudflare) betreiben möglicherweise Hunderte dieser verteilten Edge-Server auf der ganzen Welt.
Diagramm, das zeigt, wie ein CDN funktioniert

Wenn du eine Website besuchst, die ein CDN verwendet, läuft der Prozess wie folgt ab:

  1. Benutzeranfrage: Wenn du eine Website besuchst, sendet dein Browser eine Anfrage nach Inhalten.
  2. DNS-Auflösung: Das DNS-System des CDN bestimmt, welcher Server am besten positioniert ist, um dich zu bedienen. In der Regel ist das der Server, der dir am nächsten liegt.
  3. Cache-Prüfung: Der Edge-Server prüft, ob die angeforderten Inhalte im Cache vorhanden sind.
  4. Bereitstellung: Wenn sie im Cache sind, werden die Inhalte sofort ausgeliefert. Wenn nicht, ruft der Edge-Server sie vom Ursprungsserver ab, speichert eine Kopie für zukünftige Anfragen im Cache und liefert sie an dich aus.
  5. Dynamische Inhalte: Bei dynamischen Inhalten (wie personalisierten Seiten) können CDNs Anfragen zum Ursprungsserver weiterleiten und dabei trotzdem den Verbindungspfad optimieren.

Entscheidend ist, dass alle Websites, die dasselbe CDN nutzen, ihre Inhalte über die gemeinsam genutzten Edge-Server des CDN leiten. Das bedeutet, dass Hunderte ansonsten nicht miteinander verbundene Websites, die ein ähnliches geografisches Gebiet bedienen, sich die IP-Adresse eines CDN-Edge-Servers für dieses Gebiet teilen können.

CDNs und die Gefahren von Overblocking

Um das illegale Streaming seiner Fußballspiele zu bekämpfen, hat der führende spanische Fußballverband LaLiga gerichtliche Anordnungen erwirkt, die spanische Internetdienstanbieter verpflichten, Tausende IP-Adressen des CDN-Anbieters Cloudflare zu blockieren. Der Grund dafür ist, dass diese IP-Adressen mit illegalen Streaming-Diensten in Verbindung gebracht wurden.

Von Cloudflare-Sperren in Spanien betroffene Dienste

Das Problem ist, dass diese IP-Adressen zu den Edge-Servern von Cloudflare gehören, die auch von Tausenden (potenziell Millionen) legitimer Websites genutzt werden. Dadurch können Millionen Menschen in Spanien auf einige beliebte Seiten nicht zuverlässig zugreifen, darunter(neues Fenster) GitHub, ChatGPT, staatliche Websites und Bankdienstleistungen.

Abschließende Gedanken zu CDNs

Content Delivery Networks sind heute unverzichtbare Infrastruktur für das moderne Web und ermöglichen im Hintergrund das schnelle, zuverlässige Online-Erlebnis, das du inzwischen erwartest. Indem sie Inhalte auf geografisch verteilte Edge-Server verteilen, verringern CDNs die Latenz, absorbieren Verkehrsspitzen, verbessern die Verfügbarkeit und fügen wichtige Sicherheitsebenen hinzu.

Ein großer Teil ihres Nutzens liegt in ihrer Unsichtbarkeit. Obwohl sie von über drei Vierteln aller Websites im Internet genutzt werden, denken die meisten von uns nie wirklich über sie nach. Aber sie sind da und arbeiten hinter den Kulissen auf ungefähr drei Vierteln der heutigen Websites, damit Inhalte schnell und zuverlässig ankommen — unabhängig von der Geografie.

Jüngste Situationen, in denen Regierungen, Gerichte und Unternehmensinteressen Internetdienste blockiert haben, verursachen unweigerlich erheblichen Kollateralschaden für das breitere Internet.