وكيل التخزين المؤقت هو نوع من الخادم الوكيل الذي يقوم بتخزين نسخ من موارد الويب المطلوبة، مثل صفحات الويب والصور والملفات الأخرى، على ذاكرة التخزين المؤقت المحلية الخاصة به. عندما يطلب العميل هذه الموارد، يمكن لوكيل التخزين المؤقت أن يخدمها مباشرة من ذاكرة التخزين المؤقت الخاصة به، مما يقلل الحاجة إلى جلب نفس المحتوى من الخادم الأصلي بشكل متكرر. تعمل هذه العملية على تحسين أداء الويب وتقليل حمل الخادم وتحسين استخدام النطاق الترددي للشبكة.
تاريخ أصل وكيل التخزين المؤقت وأول ذكر له
يمكن إرجاع مفهوم التخزين المؤقت للوكيل إلى الأيام الأولى للإنترنت عندما تم تطوير متصفحات الويب وخوادم الويب الأولى. مع نمو استخدام الإنترنت، أصبح من الواضح أن الطلبات المتكررة لنفس موارد الويب تستهلك موارد كبيرة للشبكة وتتسبب في تأخير في تسليم المحتوى للمستخدمين. لمعالجة هذه المشكلة، ولدت فكرة التخزين المؤقت للموارد المطلوبة بشكل متكرر على خادم وسيط.
يمكن العثور على أول ذكر لوكيل التخزين المؤقت في أوائل التسعينيات عندما تم تقديم خوادم بروكسي الويب، مثل CERN Proxy Cache، للمساعدة في تقليل زمن الوصول وتحسين أداء الويب. على مر السنين، تطورت تقنية وكيل التخزين المؤقت، وتقدم الآن وكلاء التخزين المؤقت الحديث ميزات ووظائف متقدمة.
معلومات مفصلة حول التخزين المؤقت الوكيل. توسيع موضوع التخزين المؤقت الوكيل
يعمل وكيل التخزين المؤقت كوسيط بين العملاء (مثل متصفحات الويب) والخوادم الأصلية (خوادم الويب التي تستضيف المحتوى المطلوب). عندما يطلب العميل مورد ويب، يتحقق وكيل التخزين المؤقت مما إذا كان لديه نسخة مخبأة من المورد. إذا كان المورد موجودًا في ذاكرة التخزين المؤقت ولا يزال صالحًا (غير منتهي الصلاحية)، فسيقوم وكيل التخزين المؤقت بتقديمه مباشرة إلى العميل، دون الوصول إلى الخادم الأصلي. تُعرف هذه العملية بضربة ذاكرة التخزين المؤقت وتقلل بشكل كبير من وقت الاستجابة للعميل.
ومع ذلك، إذا لم يتم العثور على المورد المطلوب في ذاكرة التخزين المؤقت أو انتهت صلاحيته، فسيقوم وكيل التخزين المؤقت بإعادة توجيه الطلب إلى الخادم الأصلي، واسترداد المورد، وتخزين نسخة في ذاكرة التخزين المؤقت لاستخدامها في المستقبل، ثم تقديمه إلى العميل. يُعرف هذا باسم فقدان ذاكرة التخزين المؤقت وقد يتسبب في تأخير بسيط في تسليم المورد إلى العميل للمرة الأولى.
يمكن نشر وكلاء التخزين المؤقت في تكوينات مختلفة، بما في ذلك الوكلاء الأماميون والوكلاء العكسيون:
-
الوكيل الأمامي: يقع هذا النوع من وكيل التخزين المؤقت بين الأجهزة العميلة والإنترنت. يتعامل مع الطلبات المقدمة من العملاء ويخزن الموارد المطلوبة مؤقتًا. يتم استخدام الوكلاء الأماميين بشكل شائع في شبكات الشركات لتعزيز الأمان والخصوصية وأداء الويب للمستخدمين الداخليين.
-
الوكيل العكسي: من ناحية أخرى، يقع الوكيل العكسي بين خوادم الإنترنت (خوادم الأصل) والعملاء. يتعامل مع الطلبات نيابة عن الخوادم، ويخزن الاستجابات مؤقتًا، ويسلمها للعملاء عند الطلب. غالبًا ما يتم استخدام الوكلاء العكسيين لتحسين أداء تطبيقات الويب وقابلية التوسع عن طريق إلغاء تحميل مهام الخادم وتقديم المحتوى المخزن مؤقتًا مباشرةً.
الهيكل الداخلي لوكيل التخزين المؤقت. كيف يعمل وكيل التخزين المؤقت
يمكن شرح البنية الداخلية لوكيل التخزين المؤقت في عدة خطوات:
-
اعتراض الطلب: عندما يرسل العميل طلبًا لمورد ويب، يتم اعتراضه بواسطة وكيل التخزين المؤقت.
-
فحص ذاكرة التخزين المؤقت: يتحقق وكيل التخزين المؤقت من ذاكرة التخزين المؤقت المحلية الخاصة به لتحديد ما إذا كان المورد المطلوب متاحًا وصالحًا.
-
تم ضرب ذاكرة التخزين المؤقت: إذا تم العثور على المورد في ذاكرة التخزين المؤقت ولا يزال صالحًا، فسيقوم وكيل التخزين المؤقت بتقديمه مباشرة إلى العميل، متجاوزًا الحاجة إلى الاتصال بالخادم الأصلي.
-
ملكة جمال ذاكرة التخزين المؤقت: إذا لم يتم العثور على المورد في ذاكرة التخزين المؤقت أو انتهت صلاحيته، فسيقوم وكيل التخزين المؤقت بإعادة توجيه الطلب إلى الخادم الأصلي.
-
استرجاع الموارد: يقوم وكيل التخزين المؤقت باسترداد المورد المطلوب من الخادم الأصلي، ويخزن نسخة في ذاكرة التخزين المؤقت الخاصة به، ويقدمه إلى العميل.
-
انتهاء مخبأ: الموارد المخزنة مؤقتًا لها عمر محدد يُعرف باسم مدة البقاء (TTL). بمجرد انتهاء صلاحية TTL، يصبح المورد المخزن مؤقتًا قديمًا، وسيقوم وكيل التخزين المؤقت بإعادة التحقق من صحته مع الخادم الأصلي عند الطلب التالي.
-
إخلاء ذاكرة التخزين المؤقت: لإدارة مساحة ذاكرة التخزين المؤقت بكفاءة، يستخدم وكلاء التخزين المؤقت استراتيجيات مختلفة لإخلاء ذاكرة التخزين المؤقت. عندما تصل ذاكرة التخزين المؤقت إلى سعتها القصوى، قد يتم إخلاء الموارد التي يتم الوصول إليها بشكل أقل لإفساح المجال لمحتوى جديد.
تحليل الميزات الرئيسية لوكيل التخزين المؤقت
توفر وكلاء التخزين المؤقت العديد من الميزات الرئيسية التي تجعلها مكونات أساسية في بنيات الويب الحديثة:
-
تحسين أداء الويب: من خلال التخزين المؤقت للمحتوى الذي يتم الوصول إليه بشكل متكرر، يعمل التخزين المؤقت للوكلاء على تقليل وقت الاستجابة للعملاء، مما يؤدي إلى تجارب تصفح ويب أسرع وأكثر كفاءة.
-
تحسين عرض النطاق الترددي: تعمل وكلاء التخزين المؤقت على تقليل كمية البيانات المنقولة بين العملاء والخوادم الأصلية من خلال تقديم المحتوى المخزن مؤقتًا محليًا. يعد هذا التحسين مفيدًا بشكل خاص في البيئات ذات النطاق الترددي المحدود.
-
تحميل خادم أقل: من خلال تفريغ الطلبات وتقديم المحتوى المخزن مؤقتًا، تعمل وكلاء التخزين المؤقت على تقليل العبء على الخوادم الأصلية، مما يؤدي إلى تحسين أدائها العام واستجابتها.
-
الكمون المنخفض: تؤدي نتائج ذاكرة التخزين المؤقت إلى أوقات استجابة أسرع حيث يمكن للوكيل تسليم الموارد مباشرة إلى العميل دون تقديم طلبات شبكة إضافية إلى الخادم الأصلي.
-
تصفية المحتوى والأمن: يمكن تكوين وكلاء التخزين المؤقت لتصفية محتوى الويب، وحظر مواقع الويب الضارة، وفرض ضوابط الوصول، وتعزيز أمان الشبكة وحماية المستخدمين من التهديدات المحتملة.
أنواع وكيل التخزين المؤقت
يمكن تصنيف وكلاء التخزين المؤقت بناءً على نشرهم ووظائفهم. فيما يلي الأنواع الرئيسية لوكلاء التخزين المؤقت:
| يكتب | وصف |
|---|---|
| وكيل إلى الأمام | يقع بين العملاء والإنترنت، ويقوم بتخزين المحتوى الذي يتم الوصول إليه بشكل متكرر لمستخدمي الشبكة الداخلية. |
| الوكيل العكسي | يتم وضعه بين خوادم الإنترنت والعملاء، وتفريغ مهام الخادم وتقديم المحتوى المخزن مؤقتًا. |
| وكيل شفاف | يعمل دون الحاجة إلى تكوين من جانب العميل، مما يجعله شفافًا للمستخدمين. |
| وكيل غير شفاف | يتطلب التكوين من جانب العميل، عادةً من خلال إعدادات الوكيل في متصفح الويب. |
طرق استخدام وكيل التخزين المؤقت:
-
تسريع الويب: يتم استخدام وكلاء التخزين المؤقت على نطاق واسع لتسريع تصفح الويب من خلال خدمة المحتوى الذي يتم الوصول إليه بشكل متكرر محليًا، مما يقلل أوقات التحميل ويعزز تجربة المستخدم الشاملة.
-
توفير عرض النطاق الترددي: تساعد وكلاء التخزين المؤقت على تحسين استخدام النطاق الترددي عن طريق تخزين المحتوى مؤقتًا، وبالتالي تقليل حجم البيانات المنقولة عبر الشبكة.
-
تصفية المحتوى والرقابة الأبوية: يمكن استخدام وكلاء التخزين المؤقت لتنفيذ سياسات تصفية المحتوى والرقابة الأبوية، وتقييد الوصول إلى مواقع ويب أو فئات معينة من المحتوى.
المشاكل والحلول:
-
إبطال ذاكرة التخزين المؤقت: قد يمثل الحفاظ على تحديث ذاكرة التخزين المؤقت تحديًا، حيث يتغير المحتوى الموجود على الخوادم الأصلية بشكل متكرر. يستخدم وكلاء التخزين المؤقت آليات مختلفة، مثل TTL وإعادة التحقق من ذاكرة التخزين المؤقت، لمعالجة هذه المشكلة.
-
اتساق ذاكرة التخزين المؤقت: في بيئات التخزين المؤقت الموزعة، قد يكون الحفاظ على تناسق ذاكرة التخزين المؤقت عبر خوادم بروكسي متعددة أمرًا معقدًا. يتم استخدام تقنيات مثل بروتوكولات تماسك ذاكرة التخزين المؤقت لضمان اتساق البيانات.
-
محتوى قديم: قد يصبح المحتوى المخزن مؤقتًا قديمًا إذا لم تتم إدارته بشكل صحيح. يتم استخدام سياسات تطهير ذاكرة التخزين المؤقت والإخلاء المنتظمة لمنع المستخدمين من الوصول إلى الموارد القديمة.
-
مخاوف أمنية: يمكن أن يكون وكلاء التخزين المؤقت أهدافًا محتملة للهجمات الإلكترونية. يساعد تنفيذ إجراءات الأمان، مثل التخزين المؤقت لـ HTTPS وتشفير البيانات، على الحماية من التهديدات.
الخصائص الرئيسية ومقارنات أخرى مع مصطلحات مماثلة
| صفة مميزة | وكيل التخزين المؤقت | موازن التحميل | شبكة توصيل المحتوى (CDN) |
|---|---|---|---|
| وظيفة | التخزين المؤقت وتقديم المحتوى المخزن مؤقتًا للعملاء | توزيع طلبات العملاء عبر خوادم متعددة | توزيع المحتوى على خوادم متعددة موزعة جغرافيا |
| تعيين | وكيل إلى الأمام أو عكس | الأجهزة أو البرامج | شبكة من الخوادم الموزعة جغرافيا |
| ركز | تحسين أداء الويب | قابلية التوسع والتوافر العالي | تسليم المحتوى وتوزيعه |
| الفوائد الرئيسية | أوقات استجابة أسرع، وتحسين عرض النطاق الترددي | قابلية التوسع والتسامح مع الخطأ | تحسين تسليم المحتوى والوصول العالمي |
| استخدم حالات | تسريع الويب وتوفير عرض النطاق الترددي | ضمان توفر الخادم وتقليل تحميل الخادم | تسليم المحتوى، وتدفق الوسائط، والتخفيف من آثار هجمات DDoS |
يعد مستقبل وكلاء التخزين المؤقت واعدًا مع استمرار تطور تقنيات الويب. يمكن للعديد من وجهات النظر والتقنيات تشكيل مستقبل وكلاء التخزين المؤقت:
-
التخزين المؤقت القائم على التعلم الآلي: يمكن لوكلاء التخزين المؤقت الاستفادة من خوارزميات التعلم الآلي للتنبؤ بسلوك المستخدم وتخزين المحتوى مؤقتًا بشكل استباقي، مما يؤدي إلى تحسين أداء الويب بشكل أكبر.
-
تكامل الحوسبة الحافة: مع اكتساب حوسبة الحافة زخمًا، يمكن نشر وكلاء التخزين المؤقت على حافة الشبكة لتقريب المحتوى المخزن مؤقتًا من المستخدمين النهائيين، مما يقلل زمن الوصول ويحسن الاستجابة الشاملة.
-
التخزين المؤقت الذي يعمل بتقنية Blockchain: يمكن لتقنية Blockchain أن تعزز أمان وتكامل التخزين المؤقت للوكلاء، مما يضمن صحة المحتوى المخزن مؤقتًا ويمنع التعديلات غير المصرح بها.
-
تحسين بروتوكولات تماسك ذاكرة التخزين المؤقت: قد تتضمن وكلاء التخزين المؤقت المستقبليين بروتوكولات تماسك ذاكرة التخزين المؤقت المتقدمة للحفاظ على الاتساق في بيئات التخزين المؤقت الموزعة بشكل أكثر كفاءة.
كيف يمكن استخدام الخوادم الوكيلة أو ربطها بوكيل التخزين المؤقت
ترتبط الخوادم الوكيلة ووكلاء التخزين المؤقت ارتباطًا وثيقًا، ويمكن أن يكمل كل منهما الآخر بطرق مختلفة:
-
الخصوصية وعدم الكشف عن هويته: يمكن استخدام الخوادم الوكيلة لإخفاء عناوين IP الخاصة بالمستخدمين وتعزيز الخصوصية، بينما يمكن لوكلاء التخزين المؤقت تحسين أداء الويب من خلال تقديم المحتوى المخزن مؤقتًا.
-
تصفية الأمن والمحتوى: يمكن للخوادم الوكيلة تصفية محتوى الويب وحظر مواقع الويب الضارة، ويمكن لوكلاء التخزين المؤقت تخزين المحتوى الذي يتم الوصول إليه بشكل متكرر لتقليل تحميل الخادم وتحسين الاستجابة.
-
توزيع الحمل: في عمليات النشر واسعة النطاق، يمكن دمج الخوادم الوكيلة مع وكلاء التخزين المؤقت لتوزيع طلبات العملاء بكفاءة عبر خوادم أصلية متعددة، مما يضمن التوفر العالي والتسامح مع الأخطاء.
روابط ذات علاقة
لمزيد من المعلومات حول التخزين المؤقت للوكيل وتطبيقاته، يمكنك استكشاف الموارد التالية:
