Ein kurzer Überblick über Pipe: Aufbau eines dezentralen Content Delivery Network
Im Zeitalter des Internets sind die Nutzer ständig von riesigen Mengen an Videostreams, GIFs und Audioinhalten umgeben. Dass wir auf diese Ressourcen schnell und bequem zugreifen können, verdanken wir nicht nur den Fortschritten der 4G-, 5G- und WiFi-Technologien, sondern auch der Rolle von Content Delivery Networks (CDNs).
CDNs verbessern die Benutzerfreundlichkeit, indem sie weltweit mehrere Serverknoten bereitstellen. Auf diese Weise können Websites, Anwendungen und Medien vom nächstgelegenen Knotenpunkt zum Nutzer geliefert werden, was die Geschwindigkeit und Stabilität erhöht und gleichzeitig Netzwerküberlastungen und Latenzzeiten verringert. Darüber hinaus tragen CDNs dazu bei, die Last auf den Ursprungsservern zu verringern und die Verfügbarkeit und Sicherheit von Websites und Anwendungen zu verbessern.
Angesichts des rasanten Anstiegs der Nutzung digitaler Inhalte haben herkömmliche CDNs jedoch Schwierigkeiten, mit der Innovation Schritt zu halten. Da die Nachfrage nach einer schnelleren und zuverlässigeren Bereitstellung von Webseiten, Videos und interaktiven Erlebnissen steigt, müssen Unternehmen oft zwischen Leistung und Kosten wählen.
Kürzlich sicherte sich Pipe Network eine Finanzierung in Höhe von 10 Millionen US-Dollar unter der Leitung von Multicoin, mit Beteiligung von Solana Ventures, Robot Ventures und Anatoly Yakovenko. Pipe Network zielt darauf ab, diese Herausforderungen durch ein dezentralisiertes CDN anzugehen, das durch seine erlaubnisfreie Infrastruktur eine verbesserte Leistung und Skalierbarkeit bietet.
Was ist Pipe?
Im Kern ist Pipe Network darauf ausgelegt, die Anforderungen des modernen Internets durch ein dezentrales CDN zu erfüllen. Im Gegensatz zu zentralisierten CDNs, die sich auf einige wenige große Datenzentren stützen, um ein globales Publikum zu bedienen, nutzt Pipe Network ein erlaubnisfreies, auf Knoten basierendes verteiltes Netzwerk für die Bereitstellung von Inhalten. Diese Knoten werden von Einzelpersonen auf der ganzen Welt betrieben, wodurch ein robustes und skalierbares System geschaffen wird, das sich in Echtzeit an die Anforderungen des Datenverkehrs anpassen kann.
Die Zentralisierung herkömmlicher CDNs birgt verschiedene Risiken. Einzelne Fehlerpunkte können die Bereitstellung von Inhalten unterbrechen, und die hohen Betriebskosten großer Rechenzentren werden oft an die Kunden weitergegeben. Darüber hinaus haben zentralisierte Systeme in der Regel Schwierigkeiten, sich schnell an Veränderungen im Datenverkehr anzupassen, was zu Leistungsengpässen in Spitzenzeiten führt.
Der dezentrale Ansatz von Pipe Network löst diese Probleme, indem er ein erlaubnisfreies verteiltes Netzwerk ermöglicht, in dem jeder einen Knoten betreiben kann. Dies erhöht die Anzahl der Points of Presence (PoP), verringert die Latenzzeit und sorgt für eine bessere Redundanz. Da sich mehr Teilnehmer dem Netzwerk anschließen können, kann Pipe Verkehrsspitzen bewältigen und die Bereitstellung von Inhalten auch bei unerwarteten Netzwerkunterbrechungen gewährleisten.
Die wichtigsten Vorteile
Ultra-niedrige Latenzzeit mit lokalen PoP-Knoten
Eine der Hauptstärken von Pipe Network ist die Fähigkeit, ultra-lokale Zugangspunkte (PoP) zu installieren. Diese Knotenpunkte sind strategisch in der Nähe der Endnutzer positioniert, wodurch die Latenzzeit minimiert und eine effiziente Bereitstellung von Inhalten gewährleistet wird. Unabhängig davon, ob sich die Nutzer in Großstädten oder in abgelegenen Gebieten befinden, bietet das dezentrale Modell von Pipe eine weltweit einheitliche Leistung.
Erlaubnisfreie Teilnahme von Knotenpunkten
Im Gegensatz zu zentralisierten CDNs, die sich im Besitz einzelner Unternehmen befinden und von diesen betrieben werden, kann bei Pipe Network jeder einen Beitrag leisten, indem er einen Knotenpunkt betreibt. Dieses erlaubnisfreie Modell demokratisiert die Bereitstellung von Inhalten und ermöglicht es einem breiteren Spektrum von Teilnehmern, sich dem Netzwerk anzuschließen. Dies führt zu einer größeren, widerstandsfähigeren Infrastruktur, die mit steigenden Anforderungen an die Bereitstellung von Inhalten erweitert werden kann.
Echtzeit-Cache-Kontrolle und Invalidierung
Die Benutzer haben Echtzeitkontrolle über das Cache-Verhalten und können veraltete Inhalte sofort ungültig machen. Ob schnelle Aktualisierungen oder die Sicherstellung, dass die Benutzer die neuesten Informationen erhalten, Pipe Network gibt den Benutzern die Kontrolle über die Bereitstellung ihrer Inhalte.
DDoS-Schutz und Sicherheit
Pipe verfügt über einen integrierten DDoS-Schutz, der die Endpunkte vor bösartigen Angriffen schützt. Dank seiner dezentralen Infrastruktur reduziert das Netzwerk das Risiko von Ausfällen durch einzelne Fehlerquellen erheblich.
Erweiterte Filterung und Anpassung
Pipe ermöglicht eine genaue Kontrolle über die Bereitstellung von Inhalten. So können Benutzer bestimmte URL-Abfragen filtern, den Zugriff in bestimmten geografischen Regionen sperren oder ermöglichen und HTTP-Header manipulieren. Dieses Maß an Anpassung stellt sicher, dass die Inhalte genau wie beabsichtigt bereitgestellt werden, zugeschnitten auf die Bedürfnisse und Standorte der Benutzer.
Flexible Bereitstellung von Geolocation
Die Kontrolle des geografischen Standorts der Bereitstellung von Inhalten ist in der globalen digitalen Wirtschaft entscheidend. Nutzer können den Zugriff auf der Grundlage bestimmter Standorte sperren oder zulassen.
Ausgleich von Konsistenz, Verfügbarkeit und Partitionstoleranz (CAP)
Der Aufbau eines dezentralen CDN stellt eine Reihe von technischen Herausforderungen dar, von denen eine das CAP-Theorem betrifft. Das vom Informatiker Eric Brewer aufgestellte CAP-Theorem besagt, dass verteilte Systeme in der Regel nur zwei der folgenden drei Garantien gleichzeitig bieten können: Konsistenz, Verfügbarkeit und Partitionstoleranz.
- Konsistenz bedeutet, dass die Nutzer bei jedem Lesevorgang den letzten Schreibvorgang erhalten.
- Verfügbarkeit stellt sicher, dass das System auch dann noch funktioniert, wenn einige Knoten ausfallen oder nicht mehr erreichbar sind.
- Toleranz der Trennwand bezieht sich auf die Fähigkeit des Systems, trotz unzuverlässiger oder unterbrochener Kommunikation zwischen den Knotenpunkten weiterzulaufen.
Die Designentscheidungen von Pipe Network legen den Schwerpunkt auf Verfügbarkeit und Partitionstoleranz, während bei Bedarf Kompromisse bei der Konsistenz in Kauf genommen werden.
Um die Verfügbarkeit zu erhöhen, nutzt Pipe global verteilte, erlaubnisfreie Knoten, um eine schnelle und effektive Bereitstellung von Inhalten für unterbrochene Benutzer zu gewährleisten, was auch die Redundanz erhöht. Durch die Priorisierung der Partitionstoleranz stellt Pipe sicher, dass die Knoten auch bei Verzögerungen oder Netzwerkunterbrechungen lokal weiterarbeiten und zwischengespeicherte Inhalte bereitstellen können.
Wenn die Konsistenz nicht garantiert werden kann, entschärft Pipe Network dieses Problem, indem es Cache-Invalidierungsmechanismen anbietet, die es den Benutzern ermöglichen, Aktualisierungen manuell auszulösen und eine rechtzeitige Aktualisierung der Inhalte zu gewährleisten.