Un proxy de almacenamiento en caché es un tipo de servidor proxy que almacena copias de los recursos web solicitados, como páginas web, imágenes y otros archivos, en su caché local. Cuando un cliente solicita estos recursos, el proxy de almacenamiento en caché puede servirlos directamente desde su caché, lo que reduce la necesidad de recuperar el mismo contenido del servidor original repetidamente. Este proceso mejora el rendimiento web, reduce la carga del servidor y optimiza el uso del ancho de banda de la red.
La historia del origen del Caching proxy y la primera mención del mismo.
El concepto de proxy de almacenamiento en caché se remonta a los primeros días de Internet, cuando se desarrollaron los primeros navegadores y servidores web. A medida que crecía el uso de Internet, se hizo evidente que las solicitudes repetitivas de los mismos recursos web consumían importantes recursos de la red y provocaban retrasos en la entrega de contenido a los usuarios. Para abordar este problema, nació la idea de almacenar en caché los recursos solicitados con frecuencia en un servidor intermediario.
La primera mención del proxy de almacenamiento en caché se puede encontrar a principios de la década de 1990, cuando se introdujeron servidores proxy web, como CERN Proxy Cache, para ayudar a reducir la latencia y mejorar el rendimiento web. A lo largo de los años, la tecnología de proxy de almacenamiento en caché ha evolucionado y los servidores proxy de almacenamiento en caché modernos ahora ofrecen características y funcionalidades avanzadas.
Información detallada sobre el proxy de almacenamiento en caché. Ampliando el tema Proxy de caché
Un proxy de almacenamiento en caché actúa como intermediario entre los clientes (como los navegadores web) y los servidores de origen (servidores web que alojan el contenido solicitado). Cuando un cliente solicita un recurso web, el proxy de almacenamiento en caché comprueba si tiene una copia en caché del recurso. Si el recurso está presente en la memoria caché y aún es válido (no ha caducado), el proxy de almacenamiento en caché lo entrega directamente al cliente, sin acceder al servidor de origen. Este proceso se conoce como acierto de caché y reduce significativamente el tiempo de respuesta del cliente.
Sin embargo, si el recurso solicitado no se encuentra en la memoria caché o ha caducado, el proxy de almacenamiento en caché reenviará la solicitud al servidor de origen, recuperará el recurso, almacenará una copia en la memoria caché para uso futuro y luego se la entregará al cliente. Esto se conoce como pérdida de caché y puede provocar un ligero retraso en la entrega del recurso al cliente por primera vez.
Los servidores proxy de almacenamiento en caché se pueden implementar en varias configuraciones, incluidos servidores proxy directos y servidores proxy inversos:
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Proxy directo: Este tipo de proxy de almacenamiento en caché se encuentra entre los dispositivos del cliente e Internet. Maneja solicitudes de clientes y almacena en caché los recursos solicitados. Los proxies directos se utilizan comúnmente en redes corporativas para mejorar la seguridad, la privacidad y el rendimiento web de los usuarios internos.
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Proxy inverso: Un proxy inverso, por otro lado, se encuentra entre los servidores de Internet (servidores de origen) y los clientes. Maneja solicitudes en nombre de los servidores, almacena en caché las respuestas y las entrega a los clientes cuando lo solicitan. Los proxies inversos se utilizan a menudo para mejorar el rendimiento y la escalabilidad de las aplicaciones web descargando tareas del servidor y entregando contenido en caché directamente.
La estructura interna del proxy de almacenamiento en caché. Cómo funciona el proxy de caché
La estructura interna de un proxy de caché se puede explicar en varios pasos:
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Solicitud de interceptación: Cuando un cliente envía una solicitud de un recurso web, el proxy de almacenamiento en caché la intercepta.
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Comprobación de caché: El proxy de almacenamiento en caché comprueba su caché local para determinar si el recurso solicitado está disponible y es válido.
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Golpe de caché: Si el recurso se encuentra en el caché y aún es válido, el proxy de almacenamiento en caché lo entrega directamente al cliente, evitando la necesidad de contactar al servidor de origen.
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Error de caché: Si el recurso no se encuentra en la caché o ha caducado, el proxy de caché reenvía la solicitud al servidor de origen.
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Recuperación de recursos: El proxy de almacenamiento en caché recupera el recurso solicitado del servidor de origen, almacena una copia en su caché y se lo entrega al cliente.
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Expiración de cache: Los recursos almacenados en caché tienen una vida útil designada conocida como tiempo de vida (TTL). Una vez que el TTL caduca, el recurso almacenado en caché queda obsoleto y el proxy de almacenamiento en caché lo revalidará con el servidor de origen en la siguiente solicitud.
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Desalojo de caché: Para administrar el espacio de caché de manera eficiente, los servidores proxy de caché emplean varias estrategias de desalojo de caché. Cuando el caché alcanza su capacidad, los recursos a los que se accede con menos frecuencia pueden ser desalojados para dejar espacio para contenido nuevo.
Análisis de las características clave del proxy de almacenamiento en caché
Los servidores proxy de caché ofrecen varias características clave que los convierten en componentes esenciales de las arquitecturas web modernas:
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Rendimiento web mejorado: Al almacenar en caché el contenido al que se accede con frecuencia, los servidores proxy reducen el tiempo de respuesta de los clientes, lo que genera experiencias de navegación web más rápidas y eficientes.
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Optimización del ancho de banda: Los servidores proxy de caché reducen la cantidad de datos transferidos entre clientes y servidores de origen al servir contenido almacenado en caché localmente. Esta optimización es particularmente beneficiosa en entornos con ancho de banda limitado.
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Menor carga del servidor: Al descargar solicitudes y ofrecer contenido almacenado en caché, los servidores proxy de almacenamiento en caché reducen la carga en los servidores de origen, mejorando su rendimiento general y su capacidad de respuesta.
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Latencia reducida: Los accesos a la caché dan como resultado tiempos de respuesta más rápidos, ya que el proxy puede entregar recursos directamente al cliente sin realizar solicitudes de red adicionales al servidor de origen.
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Filtrado de contenido y seguridad: Los servidores proxy de caché se pueden configurar para filtrar contenido web, bloquear sitios web maliciosos y aplicar controles de acceso, mejorando la seguridad de la red y protegiendo a los usuarios de posibles amenazas.
Tipos de proxy de almacenamiento en caché
Los servidores proxy de almacenamiento en caché se pueden clasificar según su implementación y funcionalidad. Estos son los principales tipos de servidores proxy de almacenamiento en caché:
| Tipo | Descripción |
|---|---|
| Proxy directo | Situado entre los clientes e Internet, almacena en caché el contenido al que acceden con frecuencia los usuarios de la red interna. |
| Proxy inverso | Ubicado entre servidores de Internet y clientes, descarga tareas del servidor y sirve contenido en caché. |
| Proxy transparente | Funciona sin necesidad de configuración del lado del cliente, lo que lo hace transparente para los usuarios. |
| Proxy no transparente | Requiere configuración del lado del cliente, normalmente a través de la configuración del proxy en el navegador web. |
Formas de utilizar el proxy de caché:
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Aceleración web: Los servidores proxy de almacenamiento en caché se utilizan ampliamente para acelerar la navegación web al ofrecer localmente contenido al que se accede con frecuencia, reducir los tiempos de carga y mejorar la experiencia general del usuario.
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Ahorros de ancho de banda: Los servidores proxy de caché ayudan a optimizar el uso del ancho de banda al almacenar en caché el contenido, reduciendo así el volumen de datos transferidos a través de la red.
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Filtrado de contenido y controles parentales: Los servidores proxy de almacenamiento en caché se pueden utilizar para implementar políticas de filtrado de contenido y control parental, restringiendo el acceso a sitios web o categorías de contenido específicos.
Problemas y soluciones:
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Invalidación de caché: Mantener el caché actualizado puede ser un desafío, ya que el contenido de los servidores de origen cambia con frecuencia. Los servidores proxy de almacenamiento en caché utilizan varios mecanismos, como TTL y revalidación de caché, para solucionar este problema.
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Consistencia de la caché: En entornos de almacenamiento en caché distribuido, mantener la coherencia del caché en varios servidores proxy puede resultar complejo. Se emplean técnicas como los protocolos de coherencia de caché para garantizar la coherencia de los datos.
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Contenido obsoleto: El contenido almacenado en caché puede quedar obsoleto si no se administra adecuadamente. Se utilizan políticas periódicas de desalojo y purga de caché para evitar que los usuarios accedan a recursos obsoletos.
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Preocupaciones de seguridad: Los servidores proxy de caché pueden ser objetivos potenciales de ataques cibernéticos. La implementación de medidas de seguridad, como el almacenamiento en caché HTTPS y el cifrado de datos, ayuda a proteger contra amenazas.
Principales características y otras comparativas con términos similares
| Característica | Proxy de almacenamiento en caché | Equilibrador de carga | Red de entrega de contenido (CDN) |
|---|---|---|---|
| Función | Almacenamiento en caché y entrega de contenido en caché a los clientes | Distribuir solicitudes de clientes en múltiples servidores | Distribuir contenido a múltiples servidores distribuidos geográficamente |
| Despliegue | Proxy directo o inverso | Hardware o Software | Red de servidores dispersos geográficamente |
| Enfocar | Optimización del rendimiento web | Escalabilidad y alta disponibilidad | Entrega y distribución de contenido |
| Beneficios clave | Tiempos de respuesta más rápidos, optimización del ancho de banda | Escalabilidad y tolerancia a fallos | Entrega de contenido mejorada y alcance global |
| Casos de uso | Aceleración web, ahorro de ancho de banda | Garantizar la disponibilidad del servidor y reducir la carga del servidor | Entrega de contenido, transmisión de medios y mitigación de DDoS |
El futuro de los servidores proxy de almacenamiento en caché es prometedor a medida que las tecnologías web continúan evolucionando. Varias perspectivas y tecnologías pueden dar forma al futuro de los servidores proxy de almacenamiento en caché:
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Almacenamiento en caché basado en aprendizaje automático: Los servidores proxy de almacenamiento en caché pueden aprovechar los algoritmos de aprendizaje automático para predecir el comportamiento del usuario y almacenar en caché el contenido de forma proactiva, optimizando aún más el rendimiento web.
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Integración de computación de borde: A medida que la informática de borde gana impulso, se pueden implementar servidores proxy de caché en el borde de la red para acercar el contenido almacenado en caché a los usuarios finales, reducir la latencia y mejorar la capacidad de respuesta general.
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Almacenamiento en caché impulsado por blockchain: La tecnología Blockchain puede mejorar la seguridad e integridad de los servidores proxy de caché, garantizando la autenticidad del contenido almacenado en caché y evitando modificaciones no autorizadas.
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Protocolos de coherencia de caché mejorados: Los futuros servidores proxy de almacenamiento en caché pueden incorporar protocolos avanzados de coherencia de caché para mantener la coherencia en entornos de almacenamiento en caché distribuidos de manera más eficiente.
Cómo se pueden utilizar o asociar los servidores proxy con el proxy de almacenamiento en caché
Los servidores proxy y los servidores proxy de caché están estrechamente relacionados y pueden complementarse entre sí de varias maneras:
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Privacidad y anonimato: Los servidores proxy se pueden utilizar para ocultar las direcciones IP de los usuarios y mejorar la privacidad, mientras que los servidores proxy pueden optimizar el rendimiento web al ofrecer contenido almacenado en caché.
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Seguridad y filtrado de contenidos: Los servidores proxy pueden filtrar contenido web y bloquear sitios web maliciosos, y los servidores proxy de almacenamiento en caché pueden almacenar contenido al que se accede con frecuencia para reducir la carga del servidor y mejorar la capacidad de respuesta.
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Balanceo de carga: En implementaciones a gran escala, los servidores proxy se pueden combinar con servidores proxy de caché para distribuir las solicitudes de los clientes de manera eficiente entre múltiples servidores de origen, lo que garantiza una alta disponibilidad y tolerancia a fallas.
Enlaces relacionados
Para obtener más información sobre el proxy de almacenamiento en caché y sus aplicaciones, puede explorar los siguientes recursos:
