12 bons motivos para você usar uma CDN

*artigo publicado originalmente no site E-commerce Brasil: link

Você já considerou utilizar uma CDN para seu site ou ecommerce?

Tecnologia evoluir rapidamente não é novidade para ninguém, na verdade hoje em dia é o esperado. O problema é que a Tecnologia da Informação está presente em tantas frentes distintas que fica difícil acompanhar. Para um médico ler todas as publicações de um ano precisaria de mais de 400 dias lendo sem parar.

Acredito que na TI estejamos avançando a passos largos na mesma direção. A consequência dessa enxurrada de informação é que, muitas vezes, você acaba ficando para trás por não conhecer algo que evoluiu e se tornou útil, ou até mesmo essencial.

O que levou a este artigo. A maioria dos profissionais web já se deparou com o termo CDN – Content Delivery Network (Rede de Distribuição de Conteúdo) – ou leu a respeito. O conceito é simples, espelha-se o conteúdo do site de seu servidor de origem(onde está hospedado) para servidores distribuídos geograficamente em datacenters estratégicos, para que, ao acessar um site, o usuário final receba os arquivos armazenados no data center mais próximo, reduzindo assim a latência e melhorando a experiência do usuário.

Para ter uma ideia, calcula-se que mais da metade do tráfego mundial passa por CDNs e só a Akamai, a maior delas, trafega 30% de todos os dados do planeta. Todos os grandes sites, como Google, Facebook, Youtube, Amazon, utilizam CDNs. Mas agora esta tecnologia está também acessível a médias e pequenas empresas, através de novas CDNs e novas tecnologias.

Sem uma CDN os usuários buscam as páginas diretamente no servidor de origem.

Com o a CDN o conteúdo fica distribuído geograficamente e o usuário acessa o servidor mais próximo

    Inicialmente considerada uma ferramenta importante para sites com conteúdo estático muito pesado, como por exemplo filmes. Hoje em dia este tipo de plataforma oferece muito mais do que apenas a melhora na latência (que não deixou de ser importante).

Neste artigo vamos analisar 12 motivos fundamentados em dados para a utilização de uma CDN e como isso pode ajudar a melhorar a competitividade do seu site.

Por que usar um CDN?

Muitas das melhores marcas e sites hoje em dia usam CDNs porque servem a audiências globais e precisam entregar conteúdo de forma rápida e eficiente. De acordo com o site BuiltWith, mais de 51% dos top 10.000 sites do mundo estão usando uma CDN. Se expandirmos a análise para os top 100.000 esta proporção cai significativamente. O motivo para isso é muito simples – as empresas menores ainda não perceberam o quão benéfica uma CDN pode ser.

No Brasil este cenário é ainda pior, pois graças à falta de alternativas competitivas em nosso mercado havia apenas um grande player internacional cobrando muito caro pelo uso de sua CDN. Isto criou a associação do termo “CDN” a algo “caro” e “apenas para as grandes empresas”. Felizmente este cenário mudou e hoje existem alternativas bastante viáveis economicamente, mesmo para as micro e pequenas empresas.

Com dados do mesmo site, quando avaliamos a situação do Brasil, temos a seguinte tabela (Agosto/2016):

Comparados à média de mundial, os top 100 mil sites no Brasil estão bem próximos ao resto do mundo, mas os demais estão apenas abaixo da metade da média.

A evolução do tamanho médio das páginas web

O tamanho médio das página Web vem crescendo rapidamente à medida que a velocidade de conexão à internet melhora. Segundo o httparchive.org, o tamanho médio das página na web em 2010 era de 632 KB,  em 2016 é 2.456 kB. Um crescimento de 389%!

Os componente da página aumentaram em tamanho, em especial as imagens, que cresceram quase 365%, quase 4x. Mesmo com velocidades de conexão maiores, não há como evitar que o tempo de carregamento das páginas aumente consideravelmente.

Além do tamanho maior das páginas, o meio utilizado para acesso também mudou.

A revolução mobile

Em 2014 o acesso móvel superou o acesso via desktop, e desde então essa diferença só faz crescer.

Vejamos a seguir, em pesquisa da GWI – Global Web Index – do primeiro semestre de 2016, mais dados relevantes.

A maioria da população brasileira possui um smartphone:

O uso do smartphone como meio para acessar a internet só aumenta, o de desktops vem caindo lentamente.

E a importância atribuída ao smartphone como principal meio de acesso à web já superou a do desktop:

A consequência disso é que muitos sites já tem por filosofia o “mobile first”, priorizando o acesso mobile. É lógico deduzir que o progressivo aumento no tamanho médio das páginas torna-se uma grande dor de cabeça, dada a péssima qualidade das conexões de dados móveis no Brasil. É este mais um dos motivos que impulsionam a adoção de uma CDN. Mas conforme o título deste artigo, evidenciaremos outros benefícios que podem não ser tão intuitivos à primeira vista.

1. Melhor desempenho e menor latência

O mais conhecido benefício da utilização de uma CDN. É uma maneira simples e fácil de aumentar a velocidade de carregamento dos websites e reduzir a latência.

 ”A utilização de uma CDN nos permite terminar a conexão mais perto do usuário, o que pode reduzir significativamente o custo de handshake TCP e TLS. Para melhores resultados, você deve utilizar uma CDN para servir tanto conteúdo estático quanto dinâmico”

 – Ilya Grigorik, Engenheiro de Desempenho do Google

Segundo Andreas Grabner em seu blog about:performance, há um erro muito comum no desenvolvimento web. Os desenvolvedores não utilizam todas as camadas corretas de cacheamento (navegador, CDN, servidor web e servidor de aplicação).

Não confie apenas em argumentos, confira os dados

Vejamos um teste simples com um site em WordPress. Utilizamos o tema “Verbosa” e algumas imagens pesadas, de alta resolução e tamanho superior a 500KB.

O site usado foi o www.gowp.com.br e a ferramenta Web Page Test. Simulamos acessos via Desktop (conexão via Cabo com 5Mbps) e dispositívo Móvel (conexão via 3g com 1,6Mbps). Fizemos 5 testes de acesso com navegador Chrome  e acesso a partir do EC2 da Amazon Brasil.

Atenção às colunas “Start Render”, que mostra o tempo para o início da exibição da página e afeta diretamente a percepção de velocidade do usuário final, e o “Load Time”, que é o tempo para a carga completa da página.

1. 1. • Velocidade em desktop Sem CDN (link para o teste) – Acesso via Cabo 5Mbps + Chrome
      • Velocidade em desktop Com CDN (link para o teste) – Acesso via Cabo 5Mbps + Chrome

Na simulação de acesso via desktop, o ganho no tempo de abertura foi de 30% e o tempo total de carga melhorou 12%.

1. 1. • Velocidade em smartphone sem CDN (link para o teste) – Acesso via 3G 1,6Mbps + Chrome
      • Velocidade em smartphone com CDN (link para o teste) – Acesso via 3G 1,6Mbps + Chrome

No acesso via dispositivo móvel, o ganho no tempo de abertura foi de 31%. O tempo total de carga melhorou 24%.

Vale ressaltar que não houve otimização das imagens, o que ocasiona os tempos absurdos para carga via 3G. Mesmo neste cenário simplório é possível notar que uma CDN proporciona uma média de abertura da página 30% mais veloz.

2. Provedores de hospedagem tradicionais não conseguem acompanhar

A tecnologia atual e tradicional de hospedagem web não é mais capaz de atender as demandas de websites. A CDN passou a desempenhar um papel significativo na superação dos recursos computacionais dos provedores de hospedagem tradicionais, cumprindo mais adequadamente o objetivo de entregar conteúdo rico em multimídia com qualidade alta e de forma confiável a baixo custo.

As CDNs agora são responsáveis pela maior parte da carga de uma grande quantidade de websites. Isso tem como consequência a economia de recursos em seu host, tanto computacionais quanto de tráfego.

Nas imagens abaixo vemos o quanto da demanda de recursos uma CDN absorve durante o período de um mês:

• Tráfego (Banda)

No Brasil, este é um dos itens mais caros da infraestrutura de um website. Também é um dos primeiros gargalos quando ocorre um pico de visitação, já que a maioria dos provedores de hospedagem limita a largura de banda disponível para cada cliente.

No exemplo abaixo, no primeiro gráfico o ponto selecionado é o consumo médio de tráfego durante um dia comum. 347 megabytes do tráfego foram atendidos pela CDN e somente 9 megabytes chegaram ao servidor de origem.  Ou seja, em um dia normal, 97% do tráfego do site é atendido pela CDN.

O gráfico a seguir mostra um pico de demanda, com aumento de 124% sobre o volume médio diário. A CDN absorveu um percentual ainda maior deste tráfego, superior a 99%. O servidor de origem recebeu apenas 7 megabytes de tráfego, menos do que a média diária do mês.

O site no exemplo teve um consumo total, durante o mês de Agosto, de 10 terabytes.

O gráfico a seguir mostra o resultado, o tráfego no servidor de origem foi de apenas 2% do total.

No final das contas, apesar do enorme consumo de dados durante o mês, o site em questão não encontrou problemas. Nem teve surpresas desagradáveis com limitações do seu provedor de hospedagem,  ou em sua fatura ao final do mês.

• Page Views

            Esta métrica demonstra quantas páginas são visualizadas, está diretamente relacionada à carga no servidor. É interessante notar que, apesar do pico de tráfego no dia 21, o consumo de páginas permaneceu dentro da média. Neste caso o site publicou uma página bem mais “pesada” que a média. O pico de tráfego ocorreu devido a uma página publicada com o dobro do tamanho médio.

É interessante notar que apenas 30 mil páginas (11%) foram servidas a partir do servidor de origem. Esta proporção pode mudar drasticamente dependendo das configurações de tempo de cache que um site utiliza. 89% das PageViews foram atendidas pela CDN no dia de pico.

No mês de Agosto o site transferiu quase 8 milhões de páginas:

87,5% das páginas foram servidas diretamente da CDN durante o mês, sem necessidade de uso dos servidores de origem.

Foram 6.776.596 páginas que a infraestrutura de origem deixou de servir. Fica fácil deduzir que as economias em recursos de CPU, memória e banco de dados são bastante expressivas.

• Requisições (Requests)

Eis aqui o principal responsável pela carga na sua infraestrutura. Uma única página pode conter centenas de requisições. Imagens, banners, conexão ao banco, formulário, cada item da página equivale a uma requisição que consome recursos computacionais. Por este motivo uma página pouco visitada pode ficar “pesada” e demorar um tempo considerável para carregar.

No nosso exemplo, vemos que o pico de requisições coincide com o segundo dia do pico de transferência de dados. Aqui, novamente, chama a atenção a quantidade de requisições que a CDN absorve. De mais de 8 milhões de requisições atendidas, menos de 4% foi repassado à infra de origem. A infraestrutura do site foi capaz de atender tranquilamente o pico na demanda por recursos computacionais e a experiência do usuário não sofreu impacto algum.

O volume de requisições no mês de Agosto para o site foi de quase 158 milhões.

Apenas 6,2% destas requisições demandou recursos do servidor de origem. Foram 148 milhões de requisições atendidas pela CDN.

Isto se traduz em uma enorme economia de infraestrutura. Para sites que utilizam infraestrutura em nuvem, onde é possível escalar ou reduzir a quantidade de recursos contratados, a economia é imediata, pois a adequação no dimensionamento pode ser feita em poucas horas. Para sites que utilizam infraestrutura física, a consolidação pode levar um pouco mais de tempo, mas isso não deixa de tornar a economia atraente.

O uso da CDN traz dois benefícios importantes quando olhamos para a questão da hospedagem:

– o site fica no ar, já que não extrapola os limites de tráfego e hardware impostos pelo provedor de hospedagem.

– a fatura no final do mês sofre uma redução brutal, pois há menos consumo de banda e recursos de hardware.

3. Melhorias de SEO

Quando se trata de Search Engine Optimization (SEO) a velocidade da página é um fator muito importante no que se refere ao posicionamento da sua página nos resultados da busca orgânica.

A maioria dos mecanismos de busca considera o tempo de carregamento da página em suas fórmulas de posicionamento. O Google adora sites rápidos e anunciou em 2010 que a velocidade dos sites começaria a afetar seus rankings. Quanto mais rápido o seu site, melhor a sua chance de subir nos SERPs (Search Engine Results Page – Página de Resultados de Mecanismos de Busca).

“Otimizar sites é extremamente importante. sites mais rápidos significam clientes satisfeitos. PageSpeed torna-se significativo para rankings”

– Matt Cutts, Head of Google Webspam

4.Preço

Outro equívoco comum é que o uso de CDNs está associado a um preço salgado. De fato com alguns provedores de CDN isso é verdade. Mas existem alternativas nacionais bem acessíveis e competitivas. Somando o aumento de performance, economia com operações e infraestrutura, melhora de SEO e opções de segurança(mais sobre isso abaixo), é definitivamente um investimento que retorna em diversas dimensões.

Um blog com 50.000 visitantes únicos mensais pode ter um custo de R$ 19,00/mês para utilizar uma CDN. Claro que isso pode variar de acordo com o tipo de conteúdo e arquivos exibidos, mas em termos gerais é uma forma bastante econômica para se obter uma melhora expressiva no tempo de abertura do site, que pode melhorar em até 20 vezes. Quanto maior o volume de dados que um site trafega, menor o custo por GB transferido. Os ganhos de escala podem ser bem interessantes.

Comparativamente, os custos de banda internet na CDN são menores do que nos provedores de hospedagem tradicionais. A CDN absorve ao menos 60% da carga do seu servidor de origem. Isso possibilita reduzir o link de dados e a quantidade de servidores contratados com seu provedor de hospedagem. Essas economias, quando somadas, em muitos casos são superiores ao custo do serviço de CDN.

5. Robustez

Quem nunca se deparou com uma situação de sobrecarga que levou à queda do site? Além de frustrante, pode resultar em perdas financeiras catastróficas. Adicionar um fornecedor pode parecer má ideia, por tratar-se de mais um possível ponto de falha. Porém, graças à arquitetura típica das CDNs, elas acabam por reforçar a confiabilidade, por dois motivos:

• As requisições via CDN são sempre encaminhadas para o PoP (Point of Presence – Ponto de Presença) mais próximo. Em caso de queda a requisição é repassado para o próximo PoP. Isso cria redundância, que assegura menor tempo de inatividade e uma experiência final mais agradável para seu usuário.

• Por absorver a maior parte das requisições, a carga nos servidores de origem(hospedados em datacenter) sofre considerável redução. A CDN libera recursos computacionais para atender melhor a demanda por itens não “cacheáveis”. A infra de origem ganha fôlego.

6. Picos de acesso e escalabilidade

(verde)tráfego de entrada

(azul)tráfego de saída

Quando se trata de web, você nunca sabe quando pode ocorrer um pico de tráfego. Se você apareceu em uma entrevista em algum site conhecido, ou publicou um post que viralizou, ou ainda colocou no ar uma promoção que fez um sucesso muito maior do que o previsto, é muito importante estar preparado para o pior. A maioria dos provedores de hospedagem não suportará um volume muito além do seu tráfego médio e vai desativar o seu site, ou tomar medidas deliberadas que prejudicarão o desempenho do site, para evitar prejudicar os demais clientes.

A CDN ajuda com muita eficiência a evitar esse problema. Como o conteúdo estático do seu site, que muitas vezes é responsável por 80% ou mais do seu tráfego, é armazenado em cache nos servidores de borda, isso gera um enorme alívio em seu servidor de origem e na rede onde ele se encontra. Com a maioria dos recursos sendo entregues através dos servidores de cache e da rede da CDN, seu servidor de origem não precisa lidar com o alto número de requisições, assim como seu provedor de hospedagem não precisa lidar com uma demanda surpresa por altos volumes de tráfego.

Isso torna seu site seja muito mais escalável com o menor esforço possível, evitando quaisquer cenários de indisponibilidade que poderiam custar dinheiro e prejudicar a reputação do seu negócio.

7. Custos Operacionais

Manter um site no ar 24×7 não é tarefa fácil. É necessário monitorar o acesso(rede) e o uso de recursos de infra (CPU, memória e uso de disco), performance do banco de dados e tempo de resposta das páginas. Quando ocorre um problema com alguma destas variáveis, seja por motivos que podem estar totalmente fora do controle da sua equipe, como por exemplo problemas de rota, ou por motivos corriqueiros, como a publicação da versão incorreta de uma página que sobrecarrega o banco de dados, as consequências para a equipe de operações são catastróficas. Alarmes e telefonemas urgentes nos horários mais inapropriados e noites em claro são a norma.

Clientes insatisfeitos reclamando para seus respectivos executivos de conta e sobrecarregando o suporte com chamados, telefonemas e tickets de helpdesk, tudo ao mesmo tempo, também são comuns. Além do custo financeiro existe também o custo de reputação da sua marca, que perde um pouco a cada incidente e sofre com reclamações em mídias sociais.

Com os benefícios que a CDN traz na economia de recursos de infra e percepção de desempenho, este tipo de situação torna-se muito mais raro. Mesmo um simples problema de rota, que poderia resultar em reclamações de lentidão, passa despercebido, já que os servidores da CDN estão espalhados em diversas redes e locais diferentes distribuindo o conteúdo do seu site normalmente.

A consequência é que sua equipe operacional passa a ter menos trabalho, com menos frequência, e a qualidade de vida dos seus administradores de sistemas, analistas de suporte, executivos de contas, e principalmente dos seus clientes, melhora exponencialmente.

8. Defesa contra DDoS

A CDN pode fornecer segurança adicional. Como todo o tráfego do website passa pela rede da CDN, é nos servidores de borda da CDN que serão mitigados ataques DDoS, enquanto seu site e seus usuários sequer notarão que houve um ataque.

9. SSL, TLS e HTTP/2

• TLS

Outras características avançada de segurança que as CDNs oferecem é o uso de SSL, TLS e HTTP/2.

O TLS (Transport Layer Security) é um protocolo criptográfico com o objetivo de oferecer segurança para a comunicação entre serviços como email (SMTP), navegação por páginas (HTTP) e outros tipos de transferência de dados na Internet.

As diferenças entre o SSL e o TLS são muito pequenas e técnicas. O TLS tem a capacidade de trabalhar em portas diferentes e utiliza algoritmos de criptografia como o keyed-Hashing for Message Authentication Code (HMAC) enquanto o SSL utiliza somente o Message Authentication Code (MAC).

• HTTP/2

O HTTP/2 tem uma série de vantagens sobre o HTTP/1.1. Usa multiplexação (abre uma única conexão para baixar múltiplos arquivos), nele as requisições e respostas são paralelas e assíncronas: seu navegador pede vários arquivos ao mesmo tempo e recebe-os assim que eles estiverem prontos, na mesma conexão. Isso assegura desempenho muito superior ao do HTTP/1.1.

Também utiliza o que se chama de “server push”, que trata de forma diferenciada as chamadas a elementos externos, como arquivos CSS e JavaScript. No HTTP/1.1, seu navegador precisa primeiro solicitar a página, ler o código-fonte em HTML, entender que há chamadas para elementos externos e somente então solicitar esses elementos. No HTTP/2, o servidor poderá mandar esses elementos antes do seu navegador solicitar. Quando o navegador precisa desses arquivos para renderizar a página, eles já estarão no computador.

E, finalmente, a última diferença está nos cabeçalhos, que o HTTP/2 comprime em um formato chamado HPACK. Quando o navegador solicita um arquivo é necessário baixar o cabeçalho desse arquivo, que pode conter o tamanho do arquivo, as informações do servidor e um cookie. Geralmente, um cabeçalho não passa de 1 KB, mas isso não escala muito bem. Com a compressão no cabeçalho, o uso de dados será menor e as páginas serão renderizadas mais rápido.

• SSL

Normalmente as CDNs possuem ao menos duas opções de SSL – compartilhado gratuito ou privado e pago. Com SSL você assegura a criptografia entre seus usuários e a CDN na opção compartilhada, ou de fim-a-fim entre o usuário, a CDN e o seu servidor de origem no modelo privado. A opção compartilhada pode ser muito interessante para sites de menor porte, já que economiza tanto o custo do certificado em si quanto o trabalho e custos adicionais para adquirir e instalar um certificado próprio.

Além do benefício direto que o SSL proporciona, assegurando a privacidade dos dados em trânsito, também existem outros dois benefícios importantes que devem ser destacados.

Primeiro, o Google anunciou que o uso de SSL é um dos fatores considerados para o rankeamento de um site, ou seja, o fato de utilizar SSL ajuda no SEO.

E recentemente o Google foi além e anunciou que, a partir de Janeiro de 2017, todos os sites que não utilizam SSL serão exibidos com um alerta de segurança no navegador Google Chrome.

Como se vê no gráfico da w3counter, quase 60% da internet utiliza o Chrome. Quem não tiver o site preparado com SSL no início de 2017 está prestes a ser classificado como “inseguro” para 2 de cada 3 visitantes.

10. Integrações simplificadas

Na grande maioria dos casos a CDN pode ser configurada para qualquer website em poucos minutos. Além disso, existem inúmeras possibilidades de integração com aplicativos populares, como o WordPress, Drupal, Joomla e Magento por exemplo.

No caso do WordPress, diversas CDNs possuem plugins para facilitar a utilização da CDN com o website e automatizar a renovação do cache quando houver uma atualização.

Além disso, muitas CDNs disponibilizam APIs públicas que permitem integrar aplicações proprietárias de forma simples e eficiente.

11. Melhor taxa de conversão (CRO) e Otimização de Desempenho Web (WPO)

Não é novidade, aumentar a velocidade do site resulta em aumento de conversões. Maior velocidade implica em melhor experiência do usuário. De acordo com o site LoadStorm, 46% dos usuários não retorna a um site lento, sendo que 74% dos usuários abandonam um site depois de esperar 5 segundos pela sua abertura em um dispositivo móvel.

O Mobify também fez um estudo de caso recente sobre o efeito da velocidade em websites via acesso móvel. Os resultados foram os seguintes:

• Para cada 100ms de redução na velocidade de carga da página inicial a base de clientes da Mobify viu um crescimento de 1,11% na conversão baseada em sessão. Isso resultou em um aumento da receita média anual de US $ 376.789 (somatória do resultado da base de clientes).
• Para cada 100ms de redução de tempo de carga na página de checkout, os clientes da Mobify notaram um aumento de 1,55% na no tempo de duração da sessão. Isso resultou em um aumento da receita média anual de US $ 526.147(somatória do resultado da base de clientes).
• O aumento de um page view por usuário resultou em um aumento de 5,17% na taxa de conversão por usuário. Para cada página adicional vista por um usuário a Mobify viu aumentar a receita anual do seu cliente médio em US $ 398.484(somatória do resultado da base de clientes).

Apesar de não sermos tão sensíveis assim à performance no Brasil, graças à baixa qualidade das nossas conexões, isso não reduz a importância de otimizar cada parte site, da página inicial seguindo todo o caminho do usuário até o checkout. A utilização de uma CDN pode garantir que seus ativos são entregues rapidamente ao longo de todo o funil de vendas, minimizando abandonos durante o processo.

12. Redução de TCO (Total Cost of Ownership – Custo Total de Propriedade)

Conforme explicado acima, na vasta maioria dos casos a CDN absorverá volumes superiores a 80% do tráfego do site. Isso, por sua vez, reduzirá consideravelmente a carga/custos no seu servidor de origem.

No Brasil os custos de banda internet estão entre os mais caros de toda a infraestrutura web. Esta economia por si só já representa um enorme benefício. Somando-se a isso o fato de que a maior parte das requisições ficará no cache (cache hits), resultando em menos carga na CPU e memória dos servidores de origem, temos então uma economia completa na infraestrutura. Não é incomum que esta economia chegue a níveis superiores a 60% dos custos totais de infraestrutura (hardware e tráfego do website), mesmo quando se adiciona o valor pago à CDN ao total.

Fatorando também os custos operacionais, que consideram operação e manutenção dos servidores, suporte técnico aos usuários do site, suporte comercial aos clientes e os danos à reputação da marca, fica fácil entender como o uso de uma CDN traz um pacote completo de benefícios.

Resumo

Então, por que usar uma CDN? Agora você sabe todos os benefícios que a utilização deste tipo de ferramenta traz. Além da melhoria drástica no desempenho, você também verá vantagens em SEO, melhores taxas de conversão, mais segurança, disponibilidade, menos custos com operação e suporte e uma melhor experiência de uso para seus visitantes, especialmente os que estão em locais geograficamente mais distantes do local onde seu servidor de origem está hospedado.  Muitas CDNs oferecem a oportunidade de testar (trial) antes de contratar o serviço, o que você está esperando?