Cloudflare ra mắt Origin Range Requests: Tối ưu hóa truyền tải tệp tin lớn mà không cần cấu hình phức tạp

Việc truyền tải các tệp tin lớn qua mạng CDN thường đối mặt với bài toán tối ưu hóa các range requests (yêu cầu phạm vi). Trước đây, khi một trình phát video yêu cầu một đoạn nhỏ ở giữa tệp, hệ thống cũ của Cloudflare có thể phải tải về hàng trăm MB từ origin server, gây lãng phí băng thông và tài nguyên lưu trữ. Để giải quyết vấn đề này, Cloudflare đã chính thức ra mắt tính năng Origin Range Requests.

Giải quyết bài toán “kích thước phạm vi”

Trong cơ chế cũ, Cloudflare sử dụng các cấu hình kích thước phạm vi cố định. Điều này tạo ra sự đánh đổi khó khăn: nếu chọn kích thước nhỏ, hệ thống phải thực hiện quá nhiều yêu cầu đến origin; nếu chọn kích thước lớn, hệ thống lại tải về lượng dữ liệu dư thừa không cần thiết. Hơn nữa, việc thay đổi cấu hình này sẽ làm mất hiệu lực của các tệp đang nằm trong cache.

Nhờ quá trình chuyển đổi từ nginx sang máy chủ cache dựa trên Pingora, Cloudflare đã thay đổi cách tiếp cận. Thay vì dựa vào cấu hình tùy chỉnh, hệ thống giờ đây sử dụng các fixed-size cache chunks (các khối dữ liệu kích thước cố định) sẵn có trên đĩa cứng. Khi nhận được một range request, hệ thống sẽ kiểm tra các phần dữ liệu đã có trong cache và chỉ thực hiện truy vấn từ origin đối với những phần còn thiếu, sau đó hợp nhất chúng lại để trả về cho người dùng.

Cơ chế điều phối thông minh

Hệ thống mới hoạt động như một bộ điều phối (coordinator) với quy trình xử lý linh hoạt:

• Kiểm tra metadata của tệp tin.
• Đọc dữ liệu từ cache (đĩa hoặc bộ nhớ).
• Truy xuất các phần dữ liệu còn thiếu từ origin theo các khối đã được căn chỉnh.
• Hợp nhất các phần dữ liệu và thiết lập các header Content-Range, Content-Length chính xác cho phản hồi cuối cùng.

Đặc biệt, nếu nhiều người dùng cùng yêu cầu các phần của một tệp tin, hệ thống có thể chia sẻ các yêu cầu đang thực thi (in-flight), giúp giảm tải đáng kể cho origin server.

Hiệu quả thực tế

Trước khi triển khai rộng rãi, Cloudflare đã áp dụng cơ chế này cho dịch vụ lưu trữ đối tượng R2. Kết quả cho thấy:

• Tốc độ phản hồi nhanh hơn: Chỉ số p99 Time to First Byte (TTFB) giảm khoảng một nửa.
• Tiết kiệm băng thông: Lưu lượng truy cập qua tiered cache giảm khoảng 6% mỗi tuần, tương đương với hàng petabyte dữ liệu không cần phải di chuyển giữa các trung tâm dữ liệu.

Cách sử dụng

Tính năng này hiện đã khả dụng cho tất cả các gói dịch vụ. Người dùng có thể kích hoạt thông qua Cache Rules trên bảng điều khiển Cloudflare hoặc thông qua API. Origin Range Requests đặc biệt hiệu quả cho các loại hình như: video có thể tua (seekable), tệp tải xuống có thể tạm dừng, phân phối phần mềm, hoặc các tệp tin lớn phục vụ cho AI và học máy.

Lưu ý rằng tính năng này không thay đổi khả năng cache của tệp tin; origin server vẫn cần hỗ trợ byte ranges để tính năng hoạt động hiệu quả.

Nguồn tham khảo: Cloudflare Blog