Что должна уметь CDN для доставки видеоконтента

Рассказываем, на какие функции в первую очередь обращать внимание при выборе CDN для стриминга.

40% зрителей прекращают смотреть видео из-за частой буферизации. Сейчас недостаточно просто производить интересный контент. Нужно сделать так, чтобы пользователи могли получать его в отличном качестве и без задержек.

Если вы хотите доставлять тяжёлый видеоконтент в любую точку мира, вам не обойтись без CDN. И очень важно выбрать надёжного вендора, который знаком со спецификой и может предоставить все необходимые функции.

Давайте разбираться, что должна уметь CDN для доставки видео.

Содержание:

Как CDN помогает доставлять видеоконтент быстрее

Что должна уметь CDN для доставки видеоконтента?

1. Глобальная сеть с отличной связностью

2. Поддержка современных технологий доставки видео и протоколов

3. Современные механизмы доставки видео через CDN и протокол HTTP

4. Шилдинг

5. Специальные настройки кеширования для стриминга

6. Безопасность контента

7. Ограничение скорости загрузки контента

8. Статистика

Подведём итоги

Чтобы отобразить любую информацию на экране пользователя, браузер должен послать запрос на сервер, где хранится материал, получить ответ и показать его на экране. Чем дальше от клиента располагается сервер, тем дольше будет идти запрос.

Это ведёт к долгой загрузке видео, если речь идёт о VOD, и к большим задержкам, если речь идёт об онлайн-трансляциях.

Какие проблемы могут возникать при доставке видео без CDN:

Как CDN помогает решить эти проблемы

CDN — это множество связанных между собой точек присутствия (кеш-серверов), которые ускоряют отдачу данных пользователю. Кеш-серверы обычно располагаются как можно ближе к юзерам. Они забирают контент с источника при первом запросе, кешируют его, и при следующих запросах отдают быстрее.

CDN ускоряет загрузку видео и уменьшает задержки. А ещё она повышает отказоустойчивость вашего сервиса.

Если видео смотрят миллионы зрителей одновременно, на источник идёт колоссальная нагрузка. Если вы используете CDN, трафик равномерно распределяется между точками присутствия. Стрим не буферизуется, остаётся доступным. И ваши зрители довольны.

Таким образом, CDN решает проблемы и открывает новые возможности для стриминга:

Однако, чтобы CDN действительно помогала, она должна поддерживать важные для стриминга функции и соответствовать определённым критериям.

Выбор CDN во многом зависит от специфики вашего проекта:

Например, если вы планируете организовывать онлайн-трансляции, одним из самых важных критериев для вас будут низкие задержки. CDN должна обеспечивать Low Latency Streaming — стриминг с задержками не больше 4 секунд. За такое короткое время контент должен доходить от источника до зрителей.

Мы собрали небольшой чек-лист из основных критериев, на которые точно стоит обратить внимание при выборе сети доставки контента. Но всегда держите в голове ваши цели. Какие-то из наших критериев будут для вас более важными, какие-то — менее.

Количество точек присутствия и пиринг-партнёров — это первое, на что стоит обращать внимание при выборе CDN. Этот параметр важен не только для доставки видео, но и для любого другого контента.

Однако для стриминга он играет особенную роль, так как видеоконтент очень чувствителен к задержкам.

В плане точек присутствия смотрите на важные для вас регионы. Если большинство ваших зрителей живут в Европе, CDN в первую очередь должна обеспечивать отличное покрытие там. Большое количество кеш-серверов делает сеть более надёжной. Трафик равномерно распределяется по узлам, и ваши серверы справляются с любой нагрузкой.

Количество пиринг-партнёров тоже важно. От него зависит связность сети. Чем их больше, тем лучше скорость и меньше задержки.

У EdgeCDN десятки точек присутствия в России и СНГ и огромная партнёрская сеть за рубежом, а ещё более 11 000 партнёров по пирингу.

Чтобы успешно доставлять видео без задержек, CDN должна поддерживать необходимые протоколы.

Мы назовём основные технологии для быстрой передачи видео пользователям.

HLS (HTTP Live Steraming). Это протокол передачи видео. Он делит поток на маленькие фрагменты (чанки) и отправляет их пользователям. Пока один сегмент воспроизводится, остальные загружаются в буфер. Так удаётся добиться того, что всё видео воспроизводится плавно и не «тормозит».

MPEG-DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP). Протокол адаптивной потоковой передачи данных. Так же, как и HLS, делит видео на сегменты и доставляет по частям.

Наша CDN поддерживает оба протокола.

При этом с обоими протоколами используется технология адаптивного битрейта (ABR, Adaptive Bitrate). Создаётся несколько потоков с разным качеством. Они отправляются зрителям в соответствии с возможностями их устройства и скоростью интернета. И видео доступно без буферизации при любом интернете.

CDN доставляет все потоки, во всех качествах, а при воспроизведении выбирается то, что оптимально подходит под условия и качество интернета.

Выше мы назвали стандартные протоколы. Их поддержку обеспечивают многие провайдеры. Но если вам нужно добиться действительно низких задержек, нужны дополнительные решения.

Обязательно выясните, насколько низкую задержку может гарантировать провайдер и за счёт каких технологий он добивается таких результатов.

EdgeCDN, например, использует CTE, Chunked CMAF и собственные наработки по улучшению скорости.

CTE (Chunked transfer encoding). Это вариант протокола HTTP, стандарт для Low Latency Streaming. Он даёт возможность передавать новые части последнего сегмента клиенту сразу по мере их поступления от серверов транскодирования.

Чтобы эта технология работала эффективно, нужно обеспечить мгновенную передачу фрагментов через CDN от источника к клиенту и при этом не создать лишний трафик у источника.

Мы смогли добиться этого благодаря собственным разработкам. В результате мы используем CTE максимально эффективно и добиваемся очень низких задержек.

Chunked CMAF (Chunked Common Media Application Format). Это формат передачи видео, который применяют при использовании MPEG-DASH.

Делит поток на очень маленькие сегменты и обеспечивает бесшовное воспроизведение видео. Минимальная длина 1 сегмента — 200 мс.

Собственные разработки для передачи видео через CDN. Мы используем не только готовые решения, но и дорабатываем собственные.

Например, наши разработки позволяют балансировать нагрузку между кластерами обработки видео и отдавать контент с источника в CDN сразу после поступления новых кадров.

Благодаря всем этим технологиям вы сможете транслировать видео на миллионную аудиторию с минимальными задержками ±4 с.

Если вы транслируете какое-то важное онлайн-мероприятие, смотреть его одновременно могут миллионы пользователей. Это огромная нагрузка на источник.

CDN сама по себе снижает эту нагрузку, распределяет трафик по кеш-серверам. Но всё равно к источнику одновременно могут приходить тысячи запросов из разных локаций.

Для защиты сервера от высокой нагрузки и повышения скорости отдачи контента используют шилдинг.

Это специальная технология, при которой все запросы к источнику сначала собираются на промежуточном кеш-сервере. Таким образом, источник взаимодействует не со всей сетью, а с одним промежуточным узлом. Запросов на сервер поступает меньше, он может быстрее их обработать и отдать нужную информацию. Так снижается нагрузка и повышается скорость ответа.

Опция шилдинга есть и у нашей CDN. Вы можете подключить её за дополнительную плату.

Подробнее об этой технологии читайте в статье «4 причины попробовать обновлённый шилдинг».

Чтобы видеоконтент отдавался пользователям через CDN без задержек и сбоев, нужно правильно настроить кеширование. Это особенно важно для онлайн-трансляций.

Очень хорошо, если у CDN есть специальные пресеты и готовые шаблоны, чтобы вы могли настроить стрим буквально за пару кликов.

Например, у нас есть специальный пресет Live Streaming. Вам достаточно включить его в настройках ресурса, и система автоматически применит оптимальные параметры для онлайн-трансляций. И не нужно ничего настраивать вручную. Всё делается буквально за пару кликов.

А ещё у нас есть шаблоны для кеширования плейлистов и чанков. Если для передачи видео используется HLS, важно установить время кеширования правильно.

Плейлисты лучше всего кешировать на 1–2 секунды. Так при запросе зрителям никогда не будут отдаваться устаревшие фрагменты.

Чанки лучше всего кешировать на 1 минуту. У зрителя может быть плохой интернет. И когда он будет смотреть чанк из одного плейлиста, на источнике может уже отдаваться новый плейлист. И если чанков из старого плейлиста не будет в кеше, часть видео до зрителя не дойдёт.

На нашей CDN вы можете не задавать время кеширования вручную, а использовать шаблоны. Это, опять же, поможет задать нужные параметры буквально за пару кликов.

Такие предустановленные настройки экономят ваше время и позволяют начать стрим быстрее.

Подробнее о пресетах и шаблонах для стриминга читайте в нашей базе знаний.

Хорошая CDN для стриминга должна поддерживать современные технологии, защищающие видео от нелегального просмотра и копирования. Стандартных функций, таких как, например, подключение SSL-сертификатов, будет недостаточно.

Довольно эффективный метод защиты — заголовки CORS. С помощью этой технологии можно предоставить доступ к ресурсу ограниченному количеству доменов. Для остальных контент будет недоступен.

Ещё один хороший способ — Tokenization и Signed URLs. Это одноразовые безопасные ссылки, которые помогают исключить часть несанкционированных подключений к трансляциям, защищают от нелегального копирования.

Наша CDN поддерживает обе эти технологии.

Эта функция очень важна для оптимизации затрат на CDN при доставке видео. Ограничение помогает уменьшить объём полосы пропускания и сократить расходы.

Максимальная скорость и максимальная полоса пропускания нужны только на старте видео, когда важно как можно быстрее передать фрагменты для начала просмотра.

А когда видео уже воспроизводится, скорость может быть и меньше. Но так как никто её не ограничивает, CDN продолжает передавать столько данных, сколько может. Фрагменты добавляются в буфер. И получается, что часть ресурсов расходуется зря.

А ещё эта функция очень полезна, если вам нужно разграничить аудиторию, и кому-то доставлять видео быстрее, а кому-то — медленнее. Например, так может быть, если вы предоставляете контент по подписке, и у вас есть платный и бесплатный тариф. На платном тарифе скорость должна быть максимальной, а на бесплатном она может быть ниже.

Наша CDN не только позволяет ограничивать скорость. У нас можно достаточно удобно настроить лимит. Мы создали эту опцию специально под запросы наших клиентов.

Подробнее об ограничении скорости читайте в нашей базе знаний.

Оценивать эффективность контента важно для каждого проекта. Чтобы понимать, всё ли вы делаете правильно, вы должны знать, кто ваша аудитория, сколько человек вас смотрит, из каких регионов и с каких устройств.

А для этого нужна подробная аналитика.

Выбирая CDN, обязательно выясните у провайдера, предоставляет ли он статистику и по каким параметрам.

Например, у EdgeCDN есть аналитика по трафику в реальном времени бесплатно на всех тарифах. Вы можете посмотреть:

Кроме этого, у нас есть платная расширенная статистика. Там вы можете видеть не только общий трафик, но и количество запросов и уникальных пользователей.

Данные можно посмотреть по странам, директориям, браузерам, устройствам и ОС.

Мы назвали основные критерии, на которые стоит обращать внимание, если вы хотите доставлять видео через CDN. У EdgeCDN есть все перечисленные технологии, и большой опыт в доставке видеоконтента.

А если для производства и распространения видеоконтента вам нужна не только CDN, мы можем предложить комплексное решение — нашу стриминговую платформу. Она уже интегрирована с CDN и способна закрыть все технические задачи по стримингу: от захвата видео до воспроизведения на устройствах пользователей.