Dossier : le CDN, ou l’art de mettre en cache pour trouver plus vite

Impossible d'imaginer l'écosystème de l'Internet sans les acteurs du Content Delivery Network (CDN). Maillon essentiel de la chaîne, ces derniers disposent d'outils en mesure de fluidifier et d'accélérer la consultation de contenus depuis un PC ou un téléphone mobile. Loin d'être la chasse gardée unique d'acteurs comme Akamai, l'accélération intéresse désormais certains opérateurs soucieux de proposer ce service par leurs propres moyens.

Face à la profusion de matériaux disponibles sur la Toile, certains acteurs ont eu la bonne idée de proposer des outils destinés à rendre l'accès à ces mêmes contenus plus aisé, plus fluide et plus rapide. Cette notion naît entre 1998 et 2000. A l'époque, ceux qui composent l'industrie naissante de la Toile se demandent déjà comment placer les informations les plus populaires au plus près de l'internaute et ainsi éviter aux données un trajet inutile par un trop grand nombre de serveurs. Le Content Delivery Network (CDN), ou réseau de livraison de contenus, était né. Et de fait, aujourd'hui, le CDN constitue une réponse à l'une des grandes problématiques actuelles : fournir aux internautes un moyen d'accéder rapidement aux sites de leur choix.

Pour Antoine Drochon, ingénieur avant-vente expert chez Akamai, le procédé n'a rien de révolutionnaire : « le CDN fait référence à une technologie vieille de 15 ans qui consiste à servir des contenus depuis quelques serveurs, mais des serveurs distribués à travers le monde destinés à accélérer l'accès au contenu ». Cette définition est partagée par d'autres. « Le CDN, c'est ce que l'on appelle la photocopieuse. Cette technologie permet de rapprocher le contenu de l'utilisateur », explique Nicolas Guillaume, consultant spécialiste des infrastructures internet.

Les spécialistes du CDN disposent d'une noria de serveurs répartis sur l'ensemble du globe. « L'intérêt est clair », explique Roland Mestrie, en charge du marketing des solutions vidéo pour Alcatel-Lucent. « Si 10 000 personnes veulent accéder aux mêmes contenus, 10 000 requêtes remontent au cœur du réseau. La mise en place d'une solution de CDN permet de relâcher la pression sur l'infrastructure. Le contenu, renvoyé au plus près du lieu d'où provient la requête évite par ce biais de remonter au cœur du réseau ».

Le CDN joue ainsi indirectement le rôle de gendarme puisqu'il permet d'éviter l'accumulation de requêtes sur un point du réseau et l'engorgement que craignent tant les opérateurs. « Avec le CDN, il est ainsi possible de distribuer le contenu qui est le plus populaire et le plus demandé » et d'en optimiser l'accès, ajoute Roland Mestrie. En outre, le CDN permet également aux opérateurs de réaliser des économies non négligeables.

« Les spécialistes disposent de très nombreux serveurs pour pouvoir faire face à des pics de trafic », explique Michel Voitoux, expert des questions relatives au CDN chez Level 3. « Cela permet d'éviter aux fournisseurs de devoir déployer des infrastructures énormes. Cela intéresse les éditeurs tout comme les chaînes de télévision ». Installer des techniques d'accélération d'accès aux contenus sur les infrastructures soulage ces dernières et évite aux opérateurs et aux fournisseurs d'accès d'avoir à dépenser des sommes colossales dans le but d'assurer eux-mêmes la fluidité des informations qui transitent dans leurs tuyaux.

Lorsque la question du CDN est abordée, il est la plupart du temps question d'un procédé : le caching, ou mise en cache. Ce procédé permet de stocker des éléments sur un serveur proche de la requête de manière à en accélérer la réception. Textes, images, vidéo ou logiciels, tous ces éléments peuvent être mis en cache. Ainsi lorsqu'Apple propose la toute dernière version de son iOS, il y a fort à parier que la mise à jour a été cachée pour faciliter l'accès au logiciel, comme en témoignent les congestions observées chez Akamai à la sortie d'iOS 7 (voir Sortie d'iOS 7 : des conséquences sur le réseau des réseaux ? ).



Toutefois, « le CDN va au-delà du simple caching », précise Michel Voitoux, « les techniques d'accélération répondent au besoin de performances de nombreux sites internet. L'accélération de l'affichage graphique peut améliorer les revenus des sites d'e-commerce. Ces mêmes site d'e-commerce cherchent également à optimiser l'affichage de leur site sur les appareils mobiles ».

Dans l'univers des médias par exemple, ces services d'accélération ne sont généralement pas facturés directement à l'utilisateur final. Ils demeurent à la charge de l'éditeur de services ou d'applications qui les met en place pour garantir ou améliorer la qualité de son service. Il peut choisir, dans certains cas, de les répercuter, au travers de services premium par exemple.

Un marché de plusieurs milliards de dollars

Le CDN, comme d'autres secteurs de l'informatique et des télécommunications possède ses ténors. Ce marché, qui, selon le cabinet Marketsandmarkets, doit atteindre 7,4 milliards de dollars en 2017 est dominé par un acteur : Akamai. Les autres acteurs du CDN comme Limelight ou Level 3, loin pourtant d'être anecdotiques, font encore figure de poids plume par rapport à l'écran leader du marché.

D'après ABI Research, cette seule entreprise concentre à elle seule pas loin d'un tiers des parts de ce marché. « Akamai est le leader de ce marché », confirme-t-on chez Orange. « Nous avons été les premiers (à nous positionner sur ce marché) », assure Antoine Drochon. « Cela nous a permis d'avoir une certain avance et de maintenir une bonne connaissance du marché ». Ce qui fait notamment la puissance d'Akamai, c'est l'existence de son réseau de serveurs répartis partout dans le monde. Level 3, présent dans 45 pays dispose également d'un grand réseau de serveurs. « Nous avons l'avantage de nous appuyer sur notre propre fibre optique », ajoute Michel Voitoux.


Cependant, les acteurs américains ne sont pas seuls à s'être penchés sur le sujet. En France, OVH et Jaguar Networks proposent eux aussi des services identiques. Le français Cedexis a quant à lui choisi d'adopter une stratégie particulière d'optimisation de la livraison des contenus. « Il faut considérer Cedexis davantage comme une couche d'intelligence placée au-dessus des CDN. Cedexis analyse la qualité de service des prestataires d'hébergement et de diffusion de contenus. Après cette analyse de performance, la solution de Cedexis aiguille le contenu vers le meilleur CDN », précise Nicolas Guillaume.

Dans cette chaîne de valeur, les équipementiers possèdent un rôle un peu à part. Contrairement à Akamai, Level 3 ou Limelight, Alcatel-Lucent ou Ericsson vendent les technologies aux équipementiers sans pour autant se lancer dans l'exploitation d'un CDN. « Nous fournissons la technologie à nos clients, mais n'opérons pas de CDN en propre » explique Olivier de Turckheim, chef produit Media Delivery Network chez Ericsson. Depuis plusieurs mois, la technologie d'Ericsson est déployée chez un opérateur russe. Celle-ci lui permet de gérer 1 To de débit à travers 30 000 villes dans toute la Russie. « Il s'agit de notre plus gros déploiement », affirme le responsable de chez Ericsson. Alcatel-Lucent procède de manière analogue. « Nous vendons nos technologies aux opérateurs et aux câblo-opérateurs pour qu'ils puissent gérer leur propre contenu », indique Roland Mestrie.

Les opérateurs aussi s'intéressent au CDN

Le CDN, aujourd'hui, ne reste cependant plus un domaine de spécialistes. « Chez SFR, nous nous sommes d'abord posé la question en interne », explique Bruno Beaugrand, directeur marketing cloud et CDN chez SFR Business Team. « En fait, nous avons commencé à nous intéresser à cette technologie pour nos usages internes en 2007. Il nous fallait un niveau de disponibilité et une qualité de services importants. En même temps, nous avons remarqué que le canal web était de plus en plus utilisé. En 2009, nous avons décidé de lancer notre propre CDN pour répondre à des besoins internes pour des services tels que la WebTV, la boutique Web de SFR ou la diffusion vidéo ».



Toutes les démarches sont cependant bien différentes. Les opérateurs ne se sont pas tous posés les mêmes questions. « Chez Jaguar Network, nous avons une double casquette : nous sommes hébergeur et opérateur », explique Kevin Polizzi, président de Jaguar Network. « Nous offrons à nos clients de la haute disponibilité. Nous avons installé quelques fermes de serveurs derrière les gros points de peering. Nous l'avons surtout fait pour rendre service à nos clients. Le CDN répondait surtout à un impératif de continuité du business ».

Nicolas Roy, responsable de l'unité d'affaires réseau chez Orange Business Services, voit quant à lui « une convergence naturelle entre les réseaux pour offrir aux clients le meilleur de l'internet. (...) Il y a un réel intérêt à accélérer l'accès aux contenus ».

Si l'on écarte le cas d'opérateur alternatif comme Jaguar Network, l'intérêt des opérateurs pour ce domaine se concentre, en fait, sur deux domaines : l'optimisation des coûts liés au réseau et l'amélioration de la qualité de services. Pour Roland Mestrie, l'intérêt des opérateurs répond à une logique quelque peu impérative.

« De plus en plus de gens accèdent à la télévision sur des écrans secondaires comme les PC, les tablettes ou les smartphones. (...) Les gens demandent de plus en plus de contenus. On estime que dans le futur, la consommation de contenus sera de moins en moins linéaire. Les gens regardent des programmes à des instants différents. Donc, l'on passera d'un modèle de diffusion broadcast à un modèle unicast. En clair, chaque abonné sera desservi par un flux unique. En France, par exemple, si 20 000 spectateurs regardent un programme à la demande et sur des écrans secondaires, on peut imaginer que le trafic généré sur le réseau de l'opérateur est multiplié par dix millions ». D'où l'importance du CDN. « Cette technologie peut réduire l'impact de l'unicast pour la distribution. Nous ne sommes qu'au début de cette révolution. Les opérateurs veulent anticiper cette vague », assure Roland Mestrie.

A chacun sa stratégie

Les approches sont très différentes d'un acteur à l'autre. Tous les opérateurs n'ont pas choisi la même démarche. Certains choisissent d'y aller seul. C'est le cas de SFR. Conscient de ses points forts et de sa très fine connaissance du marché français, l'opérateur au carré rouge a choisi de proposer sa propre technologie d'accélération à ses clients et à toutes les entreprises potentiellement intéressées. « Notre solution déployée, cela nous a permis de lancer très rapidement notre offre commercialement », précise Bruno Beaugrand.

Pour Akamai, le fait de posséder sa propre technologie n'a pas été le seul élément déclencheur chez SFR. « Les abonnés génèrent un trafic croissant. SFR a cherché des solutions pour optimiser ce réseau et commercialiser ce service. Aujourd'hui, des opérateurs veulent proposer un service de CDN. L'intérêt est multiple. Cela leur permet d'économiser, de gérer plus finement leur réseau et de monétiser leur outil », analyse Antoine Drochon.

Les opérateurs, confrontés à la baisse des revenus issus de la voix, à une concurrence exacerbée dans le grand public et opposés aux fournisseurs de services qui s'appuient sur leur réseau, cherchent sans relâche des moyens de monétiser leurs infrastructures. D'où l'approche de SFR. En outre, l'opérateur semble également avoir choisi de maitriser son réseau seul de bout en bout. Michel Voitoux estime que cette stratégie des opérateurs « est un moyen de faire payer aux fournisseurs de contenus l'accès à leur infrastructure. De plus, SFR pourra fournir son service à ses clients. (...) Pour les opérateurs, il s'agit surtout d'un moyen de diversifier les sources de revenus », sans s'appuyer sur le service d'un tiers.


SFR est ainsi loin d'être un cas isolé. « Il y a un grand nombre d'opérateurs qui ont choisi de construire leur propre offre de CDN », indique Roland Mestrie. « Le métier de CDN implique la gestion de flux, un levier que les opérateurs veulent conserver. Nous avons géré des CDN pendant 5 ans. Dans certains cas, les opérateurs ont démarré avec nous et nous leur avons transféré la gestion par la suite. Nous l'avons fait avec Time Warner. C'est ce que l'on fait encore aujourd'hui avec différents opérateurs ».

Le responsable indique par ailleurs que cette configuration présente, d'une certaine manière, un côté rassurant pour les acteurs concernés. « Les opérateurs hésitent à s'engager dans des partenariats avec Akamai. Pour eux, cela équivaut à faire rentrer le loup dans la bergerie », explique ainsi Roland Mestrie.

Une accusation que l'on repousse en bloc chez Akamai. « Il y a une part de mythe dans ce discours. Nous n'avons jamais forcé un quelconque opérateur à installer la capacité d'Akamai dans son réseau. Les opérateurs sont complètement maîtres à bord », martèle Antoine Drochon. « Quand nous travaillons avec les opérateurs, il y a plusieurs niveaux de collaboration possible. Nous nous mettons d'accord ensemble sur la plus adaptée. Certains de nos détracteurs pensent que nous agissons comme un cheval de Troie, or, Akamai n'est pas opérateur. Nous ne possédons pas un seul centimètre de fibre optique ».

De son côté, Orange a préféré se rapprocher d'Akamai. L'opérateur et le spécialiste de la diffusion accélérée ont renforcé leur coopération par un nouvel accord en 2013. Ce partenariat permet à Orange de proposer à ses clients les services d'Akamai. Akamai s'appuie, quant à lui, sur le réseau de revente d'Orange pour commercialiser son service d'accélération. Ce rapprochement est surtout motivé par des raisons de taille et de capacité. « Le caractère mondial d'Akamai, leader de son marché, a joué un rôle déterminant dans le choix de ce partenaire », justifie Nicolas Roy.

Akamai s'avère tout autant gagnant qu'Orange. L'opérateur fournit à l'entreprise américaine l'opportunité de recruter de nouveaux clients. Orange n'est pas le seul opérateur à avoir opté pour un rapprochement avec Akamai. ATT et Swisscom, pour ne citer qu'eux, ont eux aussi été attirés par la maîtrise technologique d'Akamai. « Avec ATT, nous avons cherché à nous partager les responsabilités de la vente. Nous travaillons en équipe avec cet opérateur. Nous sommes, bien sûr, mieux implantés aux Etats-Unis qu'en France ».

Loin d'être déboussolé, l'américain semble au contraire trouver un intérêt stratégique à se rapprocher des opérateurs, très puissants dans leurs espaces régionaux respectifs. « Akamai souhaite s'appuyer sur des partenaires forts plutôt que de construire des forces commerciales sur le terrain et y consacrer des années », complète Antoine Drochon. « Nous préférons nous associer avec des acteurs (importants sur place) de manière à aller plus vite pour percer dans certains secteurs d'activité. C'est ce qui explique en partie notre rapprochement avec Orange Business Services, nous pensons que dans son domaine, OBS est leader. N'ayant pas de composant d'accélération, OBS voulait une boîte à outils. Nous n'avions pas de force de vente, OBS en possède une conséquente ».

L'opérateur historique n'aurait cependant pas opté pour cette piste dès le départ. Selon une source bien informée, Orange aurait tenté de développer sa propre technologie de CDN. Cette même source indique par ailleurs que l'opérateur historique aurait travaillé durant cinq ans sur son propre CDN avant de jeter l'éponge. Interrogé sur ce sujet, Nicolas Roy indique qu'Orange n'a pas développé d'outil de ce type...

Pour d'autres acteurs de ce marché, la question du CDN et l'intérêt que les opérateurs expriment pour cette technologie doivent être placés dans une logique régionale. « Le marché évolue », estime Nicolas Guillaume. « En fait, le CDN doit aussi également être considéré comme un segment régional et territorialisé ». Or, qui connaît mieux un territoire qu'un opérateur amené à proposer aux particuliers comme aux entreprises des accès à Internet grâce à son maillage du territoire ? Pas question pour SFR, qui connaît très bien les besoins de ses clients en France, de se lancer sur le marché international et tenter de concurrencer les poids lourds du secteur.

L'opérateur entend rester sur le territoire français et chercher à convaincre les entreprises hexagonales de la pertinence de ses produits. « Nous cherchons à séduire les petites comme les grandes entreprises. L'intérêt ne dépend pas de la taille de la structure. Les grandes entreprises se montrent tout aussi intéressées que les startup », précise Bruno Beaugrand. Echelle globale et locale ne s'excluent pas. Au contraire. « SFR est très présent en France. Des acteurs comme BT et Belgacom ont le même profil. Il n'est pas possible de s'opposer à un FAI lorsque l'on est un acteur comme Level 3 ou Akamai. Les acteurs locaux peuvent leur offrir des complémentarités. Il n'y a pas d'opposition », estime Nicolas Guillaume.

Le CDN pour améliorer l'expérience mobile ?

Directement liée à l'explosion du nombre de smartphones et tablettes, la consommation de contenus mobiles a très fortement augmenté au cours de ces dernières années. Les perspectives sont, pour les acteurs du marché, alléchantes. Les téléchargements et la consultation de contenus diffusés en ligne (streaming) devrait atteindre, selon Juniper Research, 4,3 milliards de dollars de chiffre d'affaires en 2013 et 9,5 milliards de dollars en 2017. Le volume d'achats effectués depuis des équipements mobiles constitue également une donnée intéressante.

Opérateurs et spécialistes de l'accélération devraient largement en bénéficier. En clair, la mobilité est une tendance que les acteurs de la chaîne considèrent avec le plus grand sérieux. « Aujourd'hui, les mobiles représentent une part croissante du contenu livré », rapporte Michel Voitoux. « Ce sont également les contenus qui sont en plus forte croissance. Un site comme vente-privée réalise un chiffre d'affaires important grâce aux téléphones mobiles ».


L'accélération de contenus sur écran mobile présente toutefois quelques différences avec son pendant sur poste fixe. « Sur les téléphones mobiles, ils existe des protocoles un peu particuliers », souligne Roland Mestrie. En matière de streaming, plusieurs protocoles sont exploités. Le format HLS (HTTP Live Streaming) est utilisé par Apple pour ses appareils sous iOS. Ce protocole permet la diffusion de streaming sur http. Les formats HDS (HTTP Dynamic Streaming) et Smooth Streaming ont respectivement été développés par Adobe et Microsoft. « Ces formats sont plus complexes », nuance Michel Voitoux.«  Il faut préparer les contenus ». La tendance semble cependant ne plus être à ce type de formats. Les protocoles sont en mesure de s'adapter à la bande passante de l'appareil pour y délivrer un contenu consultable dans les meilleures conditions. Roland Mestrie confirme : « On utilise désormais des procédés adaptatifs. En fonction de la bande passante disponible, on fournit le débit le plus important pour obtenir la meilleure qualité possible ».

Une autre solution est également possible : accélérer le site. « Pour cela, il faut être en mesure d'aller plus profondément dans le réseau », ajoute-t-on chez Akamai. Le leader du secteur travaille également avec Qualcomm pour être au plus proche du lieu de consommation du contenu. « Des gens comme Qualcomm et Ericsson cherchent à optimiser les performances d'exécution de leurs équipements. Nous souhaitons trouver une manière de compléter cette approche », détaille Antoine Drochon.

De leur côté, les équipementiers continuent à faire évoluer l'accélération mobile. L'année prochaine, Ericsson doit intégrer dans son catalogue un logiciel de caching. « Nous allons directement l'insérer dans le RAN . Cela nous permettra d'avoir un retour sur le fonctionnement de la cellule et, surtout de connaître son état. Cette information nous donnera la possibilité de prioriser le caching », affirme Olivier de Turckheim.

Les navigateurs mobiles disposent également de leur propre approche en matière d'accélération. « Ils font partie des composants importants de la chaîne d'accélération mobile car on peut solliciter certaines de leur capacité (JavaScript, HTML5, traitement d'images WebP...) pour optimiser la vitesse d'affichage et le volume de données échangées », explique Antoine Drochon. Les forfaits 4G, désormais démocratisés par les opérateurs, devraient pousser ces derniers à optimiser la manière dont les contenus sont diffusés sur les téléphones mobiles.

Le marché du CDN reste évidemment stratégique. Si une partie des opérateurs a choisi de travailler avec les spécialistes de ce domaine, certains parmi eux ont choisi de proposer leur propre technologie. Sur le front de la mobilité, le marché pourrait, par ailleurs être profondément chamboulé par l'arrivée d'un nouvel acteur, Instart logic. Créée par des anciens de Cotendo (un spécialiste du CDN racheté par Akamai en 2012), cette entreprise propose une solution qui réduit drastiquement le temps nécessaire au téléchargement de pages ou de programmes sur un téléphone mobile. La solution proposée par Instart Logic permet de compresser directement les pages qui sortent des serveurs, d'où un gain de temps et une optimisation plus en amont du contenu. Les équipementiers ont eux aussi, à terme, une carte de choix à jouer. L'exemple d'Ericsson, qui prévoit d'installer une capacité de priorisation de caching dans les équipements de l'opérateur, prouve qu'en la matière, les « pure players » du CDN devront à l'avenir, compter sur eux.