چگونه نتفلیکس به غول استریم ویدیوی آنلاین تبدیل شد؟

جینا هاسپیلیر (gina haspilaire)، مدیرعامل اپن کانکت در مورد این سرور شبکه این‌چنین می‌گوید:

هدف از ایجاد اپن کانکت، ایجاد سرور شبکه‌ای بود که در هنگام ایجاد ترافیک از قبل پیش‌بینی شده که حفظ عملکرد قابل‌قبول سرور در آن میزان ترافیک، یک موفقیت محسوب می‌شود، بتواند بدون هیچ‌گونه مشکلی به کاربران سرویس‌دهی کند. همچنین زمانی که فرآیند ایجاد و ساخت این سرور را آغاز کردیم، می‌دانستیم که اینترنت نمی‌تواند ترافیک موردنیاز کاربران سراسر جهان برای تماشای آنلاین ویدیو را تأمین و حفظ کند (البته منظور اینترنت آن زمان است)

مطمئناً هر کاربری می‌خواهد محتوای دلخواهش را با هر کیفیتی که می‌خواهد، به‌صورت کاملاً روان و بدون قطعی تماشا کند و بدون تردید مشکلاتی مثل مختل شدن هنگ کردن اپلیکیشن یا قطع و وصل شدن ویدیوی آنلاین در رزولوشن‌های بالا واقعاً برای کاربران آزاردهنده است؛ بنابراین نتفلیکس یک دهه پیش باید پیش‌بینی آینده را می‌کرد تا در آینده بتواند با کیفیت بالا و مشخص‌شده‌ای به کاربرانش سرویس‌دهی کند؛ بنابراین خودش یک سیستم توزیع یا همان سرور شبکه اختصاصی خود را ایجاد کرد.

آشنایی با ساختار اپن کانکت

اپن کانکت در حقیقت یک سیستم توزیع محتوای داخلی نتفلیکس است که برای ارائه برنامه‌های تلویزیونی و فیلم‌های سینمایی این سرویس به کاربرانش استفاده می‌شود. ساخت این سیستم در سال ۲۰۱۲ شروع شد و نتفلیکس در ابتدا تجهیزات فیزیکی لازم را به‌منظور محلی کردن ترافیک اینترنت در اختیار تأمین‌کنندگان اینترنت قرار داد. این تجهیزات برای کاهش فشار روی شبکه‌های نتفلیکس، با حذف تعدادی از کانال‌های ارتباطی که محتوا باید برای نمایش داده شدن به کاربر از آن‌ها انتقال داده می‌شد، یک نسخه کپی از محتواها را در خود ذخیره می‌کردند.

در حال حاضر اکثر سرویس‌های استریم ویدیوی مطرح برای انتقال و ارائه محتوا به کاربر، از شبکه‌های تحویل محتوای شخص ثالث استفاده می‌کنند (شبکه‌های تحویل محتوا به‌اختصار CDN نامیده شده‌اند). وجه تمایز نتفلیکس با سایر سرویس‌های مشابه استفاده از شبکه تحویل محتوای اختصاصی است.

به گفته ویل لاو (Will Law)، متخصص در زمینه مهندسی رسانه از شرکت آکامای (Akamai)، یک شبکه مطرح تحویل محتوا، درصورتی‌که یک سرویس استریم محتوا برای ارائه محتوا به کاربر از شبکه تحویل محتوای شخص ثالث استفاده کند، تقاضا برای دریافت محتوا که از سوی شرکت ارائه‌دهنده سرویس اینترنت یا همان ISP ارائه می‌شود، باید ابتدا به یک شبکه تبادل اینترنت منتقل شود و ممکن است قبل از تحویل داده شدن به شبکه اصلی دربردارنده محتوا، سه یا چهار شبکه را پشت سر گذارد. استفاده از این روش نه‌تنها باعث افزایش مصرف ترافیک و کاهش سرعت ارائه محتوا به کاربر نهایی می‌شود، بلکه روش پرهزینه‌ای هم است؛ زیرا شرکت‌های ارائه‌دهنده سرویس اینترنت باید هزینه دسترسی به محتوا را پرداخت کنند.

نتفلیکس برای کاهش هزینه‌ها و ترافیک مصرفی انتقال محتوا به کاربر نهایی، یک نسخه کپی از محتواها را قبل از اینکه تقاضایی برای دریافت محتوا از سوی ISP ها ارائه شود، در سرورهای خود ذخیره می‌کند. درضمن این کار می‌تواند از رد شدن برخی از تقاضاهای دریافت محتوا (توسط نتفلیکس) در ساعات پیک تقاضا جلوگیری کند.

هاسپیلر در رابطه با این موضوع این‌چنین می‌گوید:

با استفاده از اپن کانکت می‌توان محتوای موردنظر را به نزدیک‌ترین شبکه به کاربر نهایی انتقال داد؛ حتی در برخی از موارد می‌توان آن را به شبکه‌ای درست در کنار شبکه ISP منتقل کرد.

سرورهای نتفلیکس در اکثر نقاط دنیا وجود دارند و در حال حاضر این سرویس دارای ۱۷۰۰۰ سرور در ۱۵۸ کشور جهان است. نتفلیکس اعلام کرده است برنامه‌هایی برای ادامه گسترش شبکه تحویل محتوای خود دارد. نتفلیکس برای ایجاد سرورهای خود در مکان‌های جدید، نقاطی را در اولویت قرار می‌دهد که دارای بیشترین تعداد کاربر و همچنین بیشترین میزان ارتباطات با شرکت‌های ارائه‌دهنده سرویس اینترنت در آن نقاط باشد.

به گفته لاو هر شرکت اینترنتی که می‌خواهد عملکرد خود را در زمینه ارائه محتواهای نتفلیکس به کاربران خود بهبود دهد، یکی از سرورهای این سرویس را در نزدیک‌ترین مکان به کاربر نهایی قرار می‌دهد و در مرحله بعدی محتواها را در آن ذخیره می‌کند و در هنگام تقاضای کاربر، محتوای موردنظر کاربر را از نزدیک‌ترین سرور به او که ممکن است تنها یک یا دو کیلومتر با کاربر فاصله داشته باشد، به او ارائه می‌دهد.

با این رویکرد مصرف ترافیک اینترنت به حداقل میزان ممکن می‌رسد و دیگر نیازی نیست ترافیک اینترنت برای منتقل کردن تقاضا برای دریافت محتوا، به شبکه اصلی دربردارنده محتوا و پس از آن ارائه محتوا از شبکه اصلی به کاربر نهایی، مسافت بسیار زیادی انتقال داده شود؛ بنابراین بار زیادی از روی شبکه اینترنت و نقاط تبادل اینترنت برداشته می‌شود.

نحوه مشارکت نتفلیکس با شرکت‌های ارائه‌دهنده سرویس اینترنت

۱۰ سال پیش زمانی که اپن کانکت برای نخستین بار راه‌اندازی شد، نتفلیکس برای گسترش آن مشارکت خود را با ISP ها آغاز کرد و سرورهای رایگانی را در اختیار هر یک از آن‌ها قرار داد و گروهی را جهت نگهداری و حفظ سرورها با استفاده از منابع ISP ها نیز ایجاد کرد. به گفته‌ مسئولان آکامی و نتفلیکس، ISP ها می‌توانستند با مشارکت با نتفلیکس هزینه‌های انتقال محتوای این سرویس به کاربران خود را کاهش دهند؛ زیرا به لطف این مشارکت، کمتر لازم بود خودشان کپی‌های محتوا را دریافت کنند.

به گفته لاو اگرچه این روش باعث نمی‌شود کل بار انتقال محتوا از روی دوش ISP ها برداشته شود، اما قطعاً بار ناشی از این موضوع را به میزان قابل‌توجهی کاهش می‌دهد. شرکتی مثل آکامای بر مبنای همین اصل ایجاد شده است و شبکه‌های تحویل محتوا هم به دلیل دستیابی به این هدف ایجاد شده‌اند. لازم به ذکر است که شبکه تحویل محتوای نتفلیکس تفاوتی با سایر شبکه‌های مشابه ندارد و تنها وجه تمایز آن با سایر شبکه‌ها، مختص بودن آن به انتقال محتواهای نتفلیکس است.

شبکه‌های تحویل محتوای شخص ثالث معمولاً برای تحویل محتوای چند سرویس مختلف به کاربران نهایی و همچنین مدیریت تقاضاهای دریافت محتوا از سوی چند منبع مختلف مثل شرکت‌هایی نظیر آکامای استفاده می‌شوند و به همین دلیل هزاران مشتری دارند؛ اما شبکه تحویل محتوای نتفلیکس تنها در اختیار این سرویس قرار دارد و تنها برای توزیع محتوای آن به کار می‌رود.

درصورتی‌که یک سرویس توزیع‌کننده محتوا چنین شبکه‌ای را در اختیار خود نداشته باشد، برای انتقال محتواهای خود مثل فیلم‌های سینمایی و برنامه‌های تلویزیونی به کاربران نهایی، باید مراحل زیادی طی کند که منجر به افزایش مدت‌زمان فرآیند انتقال می‌شود.

نتفلیکس تاکنون اطلاعاتی در مورد هزینه ایجاد و نگهداری اپن کانکت ارائه نکرده است؛ اما طبق اطلاعات منتشرشده توسط این شرکت، از ابتدای ایجاد اپن کانکت در ۱۰ سال قبل تاکنون در حدود یک میلیارد دلار هزینه صرف شده است. در کل نتفلیکس برای ارائه محتوا به کاربر نهایی خود به بهترین شکل ممکن که هدف اصلی این شرکت است، هزینه زیادی صرف می‌کند؛ البته نباید فراموش کنیم که مدل‌های اشتراک این سرویس تا حدود زیادی بر اساس میزان کیفیتی که کاربران مختلف خواهان آن هستند، ایجاد شده است.

لازم به ذکر است که ایجاد اپن کانکت برای نتفلیکس یک امر ضروری محسوب می‌شود؛ زیرا حتی زیرساخت اینترنت کشوری مثل آمریکا نیز در برخی از مواقع نمی‌تواند پاسخگویی حجم عظیمی از تقاضای کاربران برای دریافت محتواهای این سرویس باشد. در حال حاضر ISP های آمریکا اصلاً عملکرد خوبی ندارد و نتفلیکس برای مقابله با این مشکل بزرگ، حتماً باید اپن کانکت را ایجاد می‌کرد و اکنون هم باید برای حفظ و تقویت آن تمام تلاش خود را بکند. کاترین ترنداکوستا (Katharine Trendacosta) از بنیاد مرز الکترونیکی (Electronic Frontier Foundation) در گفتگویی اذعان کرده است که مطمئناً کاربران نتفلیکس نمی‌خواهند دائماً صفحه در حال بارگذاری را ببینند و یا محتوای موردنظرشان را با کیفیت پایین تماشا کنند.

متأسفانه در حال حاضر تمام ISP ها با نصب تجهیزات فیزیکی لازم برای متصل شدن به اپن کانکت در دیتاسنتر‌های خود موافقت نکرده‌اند. به گفته مسئولان اجرایی اپراتور ارائه‌دهنده اینترنت AT&T، این اپراتور هنوز به‌جای نصب تجهیزات فیزیکی نتفلیکس در دیتاسنترهای ISP ها، کانکشن‌های شبکه بهینه‌سازی شده این سرویس را به ISP ها می‌فروشد. پس از انتشار این خبر در رسانه‌ها، مسئولان نتفلیکس اذعان کرده‌اند که این شرکت هیچ‌گونه اتصال داخلی (اینتر کانکشن) از AT&T خریداری نکرده است و از سوی دیگر با توجه به روشی که اکنون برای ارائه ویدیو به کاربر نهایی استفاده می‌کند، روشی که AT&T درباره ارائه آن صحبت کرده است (فروش کانکشن های شبکه) دیگر روش مناسبی محسوب نمی‌شود.

یکی از رسانه‌ها از نتفلیکس خواسته است در مورد نحوه سازمان‌دهی ISP ها و انجام عملیات لازم برای استفاده از اپن کانکت توضیح دهد. این شرکت در پاسخ به این سؤال گفته ارتباطات آن با ISP های سراسر جهان به‌صورت انطباقی انجام می‌شود. یکی از سخنگویان شرکت در رابطه با این موضوع گفته سازمان‌دهی هر یک از ISP ها بر اساس آنچه آن‌ها پشتیبانی می‌کنند، به شکل متفاوتی انجام می‌شود و نتفلیکس برای انتقال محتواهای خود به نزدیک‌ترین نقطه به کاربر نهایی، از نقاط اتصالی استفاده می‌کند که ISP موردنظر از آن پشتیبانی می‌کند.

استفاده از این روش برای نتفلیکس کاملاً مؤثر واقع شده است؛ زیرا هدف اصلی نتفلیکس ارائه محتوا به کاربر به‌صورت کاملاً روان و با کیفیت قابل‌قبول بدون توجه به سطح عملکرد ISP است؛ بنابراین در بیشتر موارد عملکرد ISP هرچقدر هم که بد باشد، کاربر محتوایی روان و بدون قطعی با کیفیت مناسب و قابل‌قبول می‌بیند.

به همین منظور نتفلیکس سه نسخه کپی متفاوت از محتوای موردنظر را با سه کیفیت متفاوت به سرورهای خود منتقل می‌کند تا درصورتی‌که ISP کاربر نتوانست پهنای باند لازم برای پخش محتوای باکیفیت را ایجاد کند، یا اینترنت کاربر برای لحظاتی دچار اختلال شد، نسخه‌ای از محتوا با کیفیت پایین‌تر و به‌اصطلاح با بیت‌ریت پایین‌تر در دسترس باشد و پخش محتوا بدون توقف ادامه پیدا کند.

به گفته هاسپیلر، نتفلیکس میزان کیفیت محتوا را بر اساس کیفیت اینترنت تنظیم می‌کند و بالعکس. به همین دلیل زمانی که اینترنت دچار مشکل می‌شود، پخش محتوا بدون هیچ‌گونه مشکلی ادامه پیدا می‌کند؛ زیرا کیفیت محتوای در حال پخش متناسب با سرعت و پهنای باند اینترنت کاربر تنظیم می‌شود و کاربر علامت آزاردهنده بارگذاری یا لودینگ را نمی‌بیند.

حال ممکن است از خود بپرسید چرا سه نسخه کپی برای سرورها ارسال می‌شود؟ همان‌گونه که ترنداکوستا می‌گوید، ممکن است اینترنت در هر کشوری مختل شود و کاربران با مشکلاتی نظیر قطع اینترنت، سرعت پایین و سایر مشکلات مشابه مواجه شوند که باعث از دسترس خارج شدن اینترنت می‌شود. نتفلیکس می‌تواند با مشارکت مناسب با ISP، به‌راحتی این مشکلات را برطرف کند.

به گفته هاسپیلر نتفلیکس نسخه‌های کپی محتوای خود را در زمان‌هایی غیر از زمان‌های پیک به سرورهایش منتقل می‌کند؛ بنابراین در زمان‌هایی که تقاضای زیادی برای دریافت محتوا وجود دارد، ترافیکی برای این کار صرف نمی‌شود. نتفلیکس علاوه بر اینکه می‌تواند پیش‌بینی کند چه محتوایی باید در کدام سرور قرار گیرد، قابلیت پیش‌بینی محتوایی را که احتمالاً در زمان خاصی استقبال زیادی از آن می‌شود، نیز دارد و محتواهای مختلف را بر همین اساس به سرورهایش منتقل می‌کند.

هاسپیلر اذعان کرده محتواهای نتفلیکس نه‌تنها در سراسر جهان به سرورهای این سرویس منتقل می‌شوند، بلکه محتواها بر اساس میزان محبوبیت آن‌ها به سرورها منتقل می‌شوند. همچنین به دلیل اینکه نتفلیکس می‌تواند پیش‌بینی کند کدام محتوا محبوب است، محتوای موردنظر را تا جای ممکن در سرور درست قرار می‌دهد. نتفلیکس فیلم‌ها و برنامه‌های تلویزیونی خود را قبل از اینکه تقاضایی برای دریافت آن‌ها وجود داشته باشد، به سرورهای خود منتقل می‌کند و با این کار می‌تواند کاتولوگ خود را بر اساس میزان ساعات بازدید از محتواهای مختلف در زمان اوج بازدید از سرویس، به‌صورت کامل در سرورهای خود ذخیره کند. چنین رویکردی می‌تواند احتمال قطع سرویس‌دهی را به صفر برساند.

در مرحله بعدی نتفلیکس ترتیب قرارگیری ویدیوها در سرورهای خود را بر اساس پیش‌بینی خود در مورد محتواهایی که انتظار می‌رود بیشترین توجه را به خود جلب کنند، تغییر می‌دهد. اپن کانکت دارای دو نوع سرور است که شامل سرور فلش (Flash server) و سرور ذخیره‌سازی (Storage server) می‌شود. فلش برای مدیریت تحویل سریع‌تر محتواها استفاده می‌شود و سرور ذخیره‌سازی برای ذخیره‌سازی تمام محتواهای موجود در نتفلیکس به کار می‌رود که حجم آن‌ها ۳۵۰ ترابایت است.

درصورتی‌که محتوای ذخیره‌شده در سرور ذخیره‌سازی، به محتوای محبوبی تبدیل شود، نتفلیکس آن را به سرور فلش منتقل می‌کند.

سرور فلش طوری طراحی شده است که در مقایسه با فلش ذخیره‌سازی بتواند بار بیشتری را تحمل کند و بیشتر درگیر باشد؛ بنابراین زمانی که تقاضا برای فیلم یا سریال خاصی افزایش پیدا کند، تجهیزات فیزیکی مرتبط با اپن کانکت که با هدف پویا بودن طراحی شده‌اند، محتوای موردنظر را از سرور ذخیره‌سازی به سرور فلش انتقال می‌دهند.

برگ برنده نتفلیکس در مقابل سایر پلتفرم‌های استریم ویدیوی آنلاین

اپن کانکت توانسته است در دوران پاندمی کرونا که مردم مجبور به خانه‌نشینی هستند و تماشای فیلم و سریال می‌تواند یکی از بهترین سرگرمی‌ها برای آن‌ها در چنین ایامی باشد، به‌خوبی پاسخگوی تقاضای بسیار زیاد برای تماشای فیلم و سریال و برنامه‌های تلویزیونی روز و محبوب باشد. در ضمن چنین تقاضای عظیمی در دوران پاندمی کرونا باعث ایجاد چالش بسیار خوبی برای ارزیابی عملکرد اپن کانکت در شرایط سخت شده است.

نتفلیکس علاوه بر اپن کانکت برگ برنده‌های دیگری برای برتری کامل نسبت به سایر پلتفرم‌های استریم ویدیوی آنلاین نیز دارد که از میان آن‌ها می‌توان به سیستم کارآمد رمزگذاری و رمزگشایی ویدیوها و همچنین رابط کاربری خوب اشاره کرد. همین عوامل باعث شده نتفلیکس نسبت به سایر پلتفرم‌ها که دارای سابقه بیشتری نسبت به آن هستند (حتی پلتفرم‌هایی که یک دهه زودتر از نتفلیکس ایجاد شده‌اند) بسیار موفق‌تر باشد و در زمینه فروش اشتراک بیشتر و حفظ مشترکان خود به‌مراتب بهتر عمل کند. رویکردهای مورداستفاده توسط نتفلیکس برای ارائه خدمات به کاربران خود به بهترین شکل ممکن و بدون اختلال، به‌قدری مفید و کاربردی است که ممکن است در آینده سایر پلتفرم‌های رقیب نیز این رویکردها را دنبال کنند!

نتفلیکس برای ارتقای رابط کاربری سرویس خود تمام تلاشش را می‌کند و در این زمینه به نحوه‌ای عمل کرده است که کاربران چندان درگیر قابلیت‌ها و ویژگی‌های خاص این سرویس نیستند؛ زیرا تمام آن‌ها به‌خوبی عمل می‌کنند و عملکرد بی‌نقصی را برای نتفلیکس به ارمغان آورده‌اند؛ اگرچه قابلیت‌ها و ویژگی‌های این سرویس عمدتاً برای کاربران غرب و آمریکا طراحی شده است؛ اما کاربران سایر کشورها هم می‌توانند بدون هیچ مشکلی از خدمات آن بهره‌مند شوند.