Como Funciona un CDN - Tecnologia para Acelerar la Entrega de Contenido

Que es un CDN

Un CDN (Content Delivery Network) es un mecanismo que entrega contenido desde el servidor mas cercano al usuario a traves de una red de servidores distribuidos en todo el mundo.

Por que es necesario: Si el servidor de origen esta en Japon, los usuarios en Estados Unidos tienen que esperar el tiempo que tarda la ida y vuelta de datos a traves del Pacifico. Con un CDN, pueden obtener el contenido desde un servidor edge en Estados Unidos, reduciendo significativamente la latencia.

Configuracion Basica de un CDN

flowchart TB
    subgraph Tokyo["Region de Tokio"]
        U1["Usuario (Tokio)"]
        E1["Servidor Edge (Tokio)"]
    end

    subgraph NY["Region de Nueva York"]
        U2["Usuario (NY)"]
        E2["Servidor Edge (NY)"]
    end

    subgraph Origin["Origen"]
        O["Servidor de Origen (US)"]
    end

    U1 --> E1
    E1 -.->|En caso de cache miss| O
    U2 --> E2
    E2 -.->|En caso de cache miss| O

• Servidor Edge: Servidores de cache distribuidos en todo el mundo
• Servidor de Origen: Servidor que contiene el contenido original
• PoP (Point of Presence): Centro de datos donde se instalan los servidores edge

Flujo de Operacion del CDN

Cache Hit

sequenceDiagram
    participant U as Usuario
    participant E as CDN Edge
    U->>E: Solicitud
    Note over E: Cache disponible
    E->>U: Respuesta inmediata

Cache Miss

sequenceDiagram
    participant U as Usuario
    participant E as CDN Edge
    participant O as Servidor de Origen
    U->>E: 1. Solicitud
    Note over E: Sin cache
    E->>O: 2. Obtener
    O->>E: 3. Devolver contenido
    Note over E: 4. Guardar en cache
    E->>U: 5. Respuesta

Control de Cache

Header Cache-Control

# Cache por 1 hora
Cache-Control: public, max-age=3600

# No almacenar en cache
Cache-Control: no-store

# Requiere revalidacion
Cache-Control: no-cache

# Cache solo en CDN
Cache-Control: s-maxage=86400

Clave de Cache

Incluso con la misma URL, la cache puede separarse por los siguientes elementos.

Invalidacion de Cache (Purge)

Metodo para eliminar la cache antigua cuando se actualiza el contenido.

Purge Inmediato

# Ejemplo de API de Cloudflare
curl -X POST "https://api.cloudflare.com/client/v4/zones/{zone_id}/purge_cache" \
  -H "Authorization: Bearer {token}" \
  -d '{"files":["https://example.com/image.jpg"]}'

Cache Busting

Incluir version o hash en el nombre del archivo.

<!-- Numero de version -->
<script src="/app.js?v=1.2.3"></script>

<!-- Hash de contenido -->
<script src="/app.a1b2c3d4.js"></script>

Funciones Principales del CDN

Proteccion DDoS

flowchart TB
    A["Trafico de ataque"] --> B["CDN Edge<br/>(Absorcion y filtrado)"]
    B --> C["Solo trafico normal"]
    C --> D["Servidor de Origen"]

Terminacion SSL/TLS

El CDN procesa las conexiones HTTPS y optimiza la conexion al origen.

flowchart LR
    U["Usuario"] -->|HTTPS| CDN["CDN"]
    CDN -->|HTTP/Optimizado| O["Origen"]

Optimizacion de Imagenes

flowchart TD
    A["Original: image.jpg (2MB)"] --> B["Conversion automatica en CDN"]
    B --> C["WebP: image.webp (400KB)"]
    B --> D["AVIF: image.avif (300KB)"]
    B --> E["Redimensionado: Reducido al tamano necesario"]

Edge Computing

Ejecuta codigo en el edge del CDN, procesando cerca del usuario.

// Ejemplo de Cloudflare Workers
export default {
  async fetch(request) {
    const url = new URL(request.url);

    // Prueba A/B
    const variant = Math.random() > 0.5 ? 'A' : 'B';
    url.pathname = `/variant-${variant}${url.pathname}`;

    return fetch(url);
  }
}

Principales Proveedores de CDN

Cuando Usar un CDN

Casos Adecuados

• Activos estaticos (imagenes, CSS, JavaScript)
• Streaming de video
• Sitios web con despliegue global
• Respuesta a picos de trafico
• Fortalecimiento de seguridad

Casos que Requieren Precaucion

• Contenido que se actualiza frecuentemente
• Contenido personalizado
• APIs que requieren tiempo real

Resumen

El CDN es una infraestructura importante que mejora el rendimiento y la seguridad de los sitios web. Disenando estrategias de cache apropiadas y aprovechando el CDN segun las caracteristicas del contenido, puede mejorar significativamente la experiencia del usuario.