CDNトラフィックを節約するBrotliアルゴリズムの詳細な説明

学生だった頃、私はよく自分の個人ウェブサイトをいじっていました。最も気になった問題の 1 つは、オリジン サーバーがクラッシュしやすいことでした。学生なので、高品質なサーバーを購入するお金がありません。また、年間のトラフィック料金がかなり高額で、生活費にかなりの負担がかかります。

同様に、大規模なユーザーベースを持つビデオ Web サイトは、毎日、データ要求と転送の問題に直面しています。適切な方法で Web サイトのトラフィックを削減すると、Web サイトのコストを節約することもできます。

では、ウェブサイトのトラフィック費用を削減し、ソースサーバーへの負荷を軽減するのに役立つ良い方法はあるのでしょうか?

低価格のCDN

近年、CDN の価格はどんどん下がってきており、最適なソリューションを見つけることができました。一般的に、ウェブサイトが CDN アクセラレーションをオンにすると、ウェブサイトのコンテンツは CDN ノード サーバーにキャッシュされます。このとき、アクセスがあった場合、ウェブサイトのデータは CDN ノード サーバーから直接返され、ソース サイトからデータを取得する必要はありません。

この方法は、ソースサイトが常にクラッシュするという問題を解決します。同時に、CDN トラフィックの価格はソースサイトのトラフィックの価格よりもはるかに低くなります。適切に設定されていれば、Web サイトのトラフィック費用を大幅に削減できます。

より高度な技術コンテンツを備えたCDN

近年、CDN は価格が下がっただけでなく、技術的な内容もますます充実してきました。この記事では、Youpai Cloud CDN の Brotli 圧縮アルゴリズムを例に、トラフィック消費量を削減する仕組みを説明します。

Google は、インターネット ユーザーの時間は貴重であり、役に立たない Web ページの読み込みに時間を浪費すべきではないと考え、ロスレス圧縮アルゴリズム Brotli を導入しました。 Brotli は、LZ77 アルゴリズム、ハフマン符号化、および 2 次テキスト モデリングのバリエーションを使用してデータを圧縮します。

より高い圧縮率

上の図から、Brotli は、一般的に使用されている圧縮アルゴリズム bzip2、gzip、lzma2 と比較して、圧縮率において明らかに優れていることがわかります。

より速い減圧速度

今日のインターネットにとって、最も重要なパフォーマンスは解凍速度かもしれません。ブラウザやモバイルデバイスなどのリソースが限られている場合でも、クライアントがすぐに解凍して、より優れたユーザーエクスペリエンスを提供できることこそが、私たちが現在追求していることです。解凍速度に関しては、Brotli は依然として優れたパフォーマンスを発揮します。

図から、Brotli の解凍速度は Gzip と非常に似ていますが、bzip2 と lzma2 をはるかに上回っていることがわかります。これらは Gzip よりも圧縮率が優れていますが、解凍速度は数倍遅く、Brotli と比較するとその利点は消えてしまいます。

現在一般的に使用されている圧縮アルゴリズムと比較すると、Brotli の利点は明らかです。 Gzip と比較すると、Web リソース圧縮における Brotli の圧縮パフォーマンスは 17% ～ 25% 向上します。 Brotli 圧縮レベルが 1 の場合、Gzip 圧縮レベルが最高レベルの 9 の場合よりも圧縮率が高くなります。

ブラウザの互換性

Brotli アルゴリズムは、その優れた圧縮性能により業界で急速に普及しました。現在、IE と Opera Mini を除くほぼすべての主流ブラウザが Brotli アルゴリズムをサポートしています。

CDN テクノロジーが成熟するにつれて、CDN を合理的に使用することで、ソース サーバーが遭遇する同時実行のプレッシャーが大幅に軽減され、ソース トラフィックが削減され、コストが節約されます。同時に、CDN の DDoS 対策も発達しているので、DDoS 攻撃によって「破産」する心配もありません (だから当時は CDN を使う勇気がなかったのです、笑)。

Brotli 圧縮アルゴリズムの使用方法については心配する必要はありません。 Youpai Cloud CDN は、デフォルトで Brotli 圧縮アルゴリズムをサポートしています。高性能な Web リソース圧縮アルゴリズムを使用するには、CDN に接続するだけで済みます。すべてのブラウザが Brotli アルゴリズムをサポートしているわけではないため、CDN エッジ ノードでは、Youpai Cloud は Brotli アルゴリズムで圧縮されたファイルと元のリソース ファイルの両方を提供します。クライアントが Brotli アルゴリズムをサポートしていない場合、Youpai Cloud は Gzip アルゴリズムを選択して元のファイルを圧縮し、クライアントに提供します。クライアントが両方のアルゴリズムをサポートしている場合、YTO Cloud CDN は最初に br バージョン ファイルに応答します。

より効率的な Brotli アルゴリズムの助けにより、CDN トラフィックは Gzip 圧縮に比べて 20% 削減できます。これは、トラフィック コストを節約し、ユーザーに優れたユーザー エクスペリエンスを提供するための優れた選択です。