يعد التخزين المؤقت للحافة طريقة تعمل على تحسين تسليم محتوى الويب للمستخدمين. وهو عنصر محوري في شبكات توصيل المحتوى (CDNs) وتقنية رئيسية للتخفيف من مشكلات زمن الوصول في تسليم البيانات، وتحسين أداء خدمات الإنترنت.
نشأة التخزين المؤقت للحافة
تعود جذور التخزين المؤقت للحافة إلى تطور شبكات توصيل المحتوى (CDNs)، التي بدأت تكتسب زخمًا في أواخر التسعينيات. كانت شركة Akamai Technologies، التي تأسست عام 1998، من بين الشركات الأولى التي قدمت مفهوم التخزين المؤقت للمحتوى بشكل أقرب إلى المستخدم النهائي، مما أحدث ثورة في الطريقة التي يتم بها تسليم محتوى الويب. بدأ استخدام مصطلح "التخزين المؤقت على الحافة" بشكل متكرر أكثر منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، حيث أصبحت الحاجة إلى تسليم البيانات المحلية واضحة مع توسع قاعدة مستخدمي الإنترنت والطلب المتزايد على تسليم محتوى فعال وعالي الجودة.
التخزين المؤقت للحافة: غوص أعمق
في جوهره، يتعلق التخزين المؤقت على الحافة بتخزين نسخ من البيانات — سواء كانت صورًا أو مقاطع فيديو أو صفحات HTML أو أنواعًا أخرى من المحتوى — على "حافة" الشبكة، أي بالقرب من المستخدم. ومن خلال القيام بذلك، فإنه يقلل من الحاجة إلى طلب كل مستخدم للانتقال إلى الخادم الأصلي، وبالتالي تقليل زمن الوصول وازدحام حركة المرور والحمل الإجمالي للخادم.
في سيناريو نموذجي، عندما يقوم مستخدم بتقديم طلب لمحتوى ويب معين، يقوم أقرب خادم مؤقت يحتوي على المحتوى المخبأ بتسليم ذلك الطلب. إذا لم يكن لدى خادم الحافة المحتوى، فإنه يجلبه من الخادم الأصلي، ويخزن نسخة، ثم يسلمه إلى المستخدم. يمكن بعد ذلك تلبية الطلبات المستقبلية لنفس المحتوى مباشرة من خادم الحافة هذا.
فهم الأعمال الداخلية للتخزين المؤقت للحافة
يعمل التخزين المؤقت لـ Edge على شبكة موزعة من الخوادم، والمعروفة أيضًا باسم خوادم الحافة أو العقد. تقع هذه الخوادم في مواقع استراتيجية في مواقع مختلفة — سواء كان ذلك في المدن أو شبكات مزودي خدمة الإنترنت أو مراكز البيانات — بالقرب من المستخدمين.
تتضمن العملية:
- توجيه الطلب: عندما يرسل المستخدم طلبًا، تحدد آلية التوجيه المستندة إلى DNS أقرب خادم طرفي.
- البحث عن المحتوى: يتحقق خادم الحافة مما إذا كان لديه نسخة مخبأة من المحتوى المطلوب.
- تقديم المحتوى: إذا تم تخزين المحتوى مؤقتًا، يقوم خادم الحافة بتسليمه إلى المستخدم. إذا لم يكن الأمر كذلك، فإنه يسترد المحتوى من الخادم الأصلي، ويخزنه مؤقتًا لاستخدامه في المستقبل، ويسلمه إلى المستخدم.
الميزات الرئيسية للتخزين المؤقت للحافة
- الكمون المنخفض: من خلال تخزين المحتوى بالقرب من المستخدم، يؤدي التخزين المؤقت على الحافة إلى تقليل وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا بشكل كبير، مما يوفر تجربة أسرع وأكثر سلاسة.
- قابلية التوسع: يسمح التخزين المؤقت للحافة للخدمات بمعالجة المزيد من الطلبات عن طريق توزيع الحمل عبر خوادم حافة متعددة.
- مصداقية: حتى إذا تعطل الخادم الأصلي، فلا يزال من الممكن تقديم المحتوى المخزن مؤقتًا على الحافة للمستخدمين.
- انخفاض تكاليف عرض النطاق الترددي: من خلال تقليل كمية نقل البيانات لمسافات طويلة، يساعد التخزين المؤقت على الحافة في توفير تكاليف النطاق الترددي.
أنواع التخزين المؤقت الحافة
يوجد في المقام الأول نوعان من التخزين المؤقت للحافة:
- دفع التخزين المؤقت: يقوم الخادم الأصلي بدفع المحتوى إلى خوادم الحافة بشكل استباقي. تُستخدم هذه الطريقة بشكل عام للمحتوى الشائع الذي من المحتمل أن يتم طلبه بشكل متكرر.
- سحب التخزين المؤقت: تقوم خوادم Edge بسحب المحتوى من الخادم الأصلي فقط عند طلب المستخدم. يتم استخدام هذه الطريقة للمحتوى الأقل شهرة أو الطويل.
حالات الاستخدام والتحديات والحلول الخاصة بالتخزين المؤقت على الحافة
يعد التخزين المؤقت للحافة أمرًا حيويًا في العديد من السيناريوهات:
- بث الفيديو: لتقديم بث عالي الجودة دون انقطاع.
- التجارة الإلكترونية: للتحميل السريع لصور المنتج وأوصافه.
- الألعاب: للحصول على تنزيلات وتحديثات سريعة للألعاب.
ومع ذلك، فإن التخزين المؤقت على الحافة يأتي مع بعض التحديات:
- تماسك ذاكرة التخزين المؤقت: قد يكون من الصعب التأكد من تحديث المحتوى الموجود على خوادم الحافة. تتضمن الحلول تحديد أوقات انتهاء صلاحية ذاكرة التخزين المؤقت أو استخدام إستراتيجية إبطال ذاكرة التخزين المؤقت.
- ذاكرة التخزين المؤقت المفقودة: عندما لا يمكن تلبية طلب المستخدم من ذاكرة التخزين المؤقت، مما يؤدي إلى رحلة إلى الخادم الأصلي. تتضمن الحلول إستراتيجيات ذكية للتخزين المؤقت المسبق والتنبؤي.
التخزين المؤقت للحافة مقابل التقنيات المماثلة
| حدود | التخزين المؤقت الحافة | التخزين المؤقت التقليدي | التخزين المؤقت السحابي |
|---|---|---|---|
| موقع البيانات | قريب من المستخدم (حافة الشبكة) | خادم الأصل أو جهاز المستخدم | خوادم سحابية مركزية |
| وقت الإستجابة | قليل | معتدلة إلى عالية | يعتمد على القرب من مركز البيانات السحابي |
| قابلية التوسع | عالي | يعتمد على سعة الخادم | عالي |
| يكلف | معتدل (بسبب البنية التحتية الموزعة) | منخفض (إذا كان على جهاز المستخدم) | مرتفع (استنادًا إلى أسعار التخزين السحابي) |
الاتجاهات المستقبلية في التخزين المؤقت الحافة
يتشابك مستقبل التخزين المؤقت على الحافة مع نمو تقنية 5G وإنترنت الأشياء (IoT) والحوسبة المتطورة. وعلى نحو متزايد، يتجه الاتجاه نحو المزيد من الذكاء على الحافة، بما في ذلك التخزين المؤقت التنبؤي المعتمد على الذكاء الاصطناعي، ومعالجة البيانات في الوقت الفعلي، وتسليم المحتوى المخصص.
التخزين المؤقت والخوادم الوكيلة
يمكن أن تلعب الخوادم الوكيلة دورًا محوريًا في التخزين المؤقت للحافة. إنهم يعملون كوسطاء بين العميل والخادم، مما يسهل التخزين المؤقت على مستوى الوكيل. يمكن أن يكون هذا مفيدًا بشكل خاص في مؤسسة كبيرة حيث قد يطلب العديد من المستخدمين نفس المحتوى، مما يتيح تسليم البيانات بسرعة وكفاءة.
روابط ذات علاقة
- دليل المبتدئين للتخزين المؤقت لـ CDN Edge
- Amazon CloudFront - كيف يعمل التخزين المؤقت للحافة
- تقنيات أكاماي
ملحوظة: تمت كتابة هذه المقالة لـ OneProxy (oneproxy.pro)، وهو مزود خادم وكيل رائد.
