یک سرور Catching که به عنوان سرور کش نیز شناخته می شود، یک جزء حیاتی در زیرساخت یک ارائه دهنده سرور پراکسی مانند OneProxy (oneproxy.pro) است. هدف اصلی آن بهبود کارایی و عملکرد شبکه پروکسی با ذخیره محتوای درخواستی مکرر است. سرور Catching با ذخیره نسخههای منابع وب به صورت محلی، نیاز به درخواستهای مکرر به سرورهای مبدأ را کاهش میدهد و در نتیجه زمان پاسخدهی سریعتر و بار شبکه کاهش مییابد. این مقاله به تاریخچه، اصول کار، انواع، برنامه ها و چشم اندازهای آینده سرورهای Catching می پردازد.
تاریخچه پیدایش سرور Catching و اولین اشاره به آن
مفهوم کش به روزهای اولیه شبکه های کامپیوتری و اینترنت برمی گردد. ایده ذخیره سازی داده ها نزدیک تر به کاربران نهایی برای کاهش تأخیر و مصرف پهنای باند، بخش اساسی بهینه سازی شبکه بوده است. در حالی که ممکن است اصطلاح "Catching Server" در روزهای اولیه به صراحت ذکر نشده باشد، اصول پشت آن برای دهه ها مورد استفاده قرار گرفته است.
یکی از اولین موارد ذکر شده از کش در شبکه را می توان به اوایل دهه 1990 ردیابی کرد، زمانی که تیم سرن به رهبری تیم برنرز لی اولین مرورگر وب و وب سرور را توسعه داد. رابط دروازه مشترک (CGI) برای ایجاد صفحات وب پویا مورد استفاده قرار گرفت، اما این رویکرد آهسته و نیازمند منابع بود. برای رفع این مشکل، مکانیزمهای کش معرفی شدند که پایه و اساس سرورهای Catching مدرن را پایهگذاری کردند.
اطلاعات دقیق در مورد سرور Catching - گسترش موضوع
یک سرور Catching به عنوان یک واسطه بین کلاینت ها و سرورهای مبدا عمل می کند. هنگامی که یک مشتری منبعی (صفحه وب، تصویر، فایل و غیره) را درخواست می کند، سرور Catching ابتدا بررسی می کند که آیا یک نسخه محلی از آن منبع دارد یا خیر. در این صورت، سرور Catching محتوا را مستقیماً بدون تماس با سرور مبدا به مشتری ارائه می دهد و در زمان و پهنای باند صرفه جویی می کند. اگر منبع در حافظه پنهان نباشد یا منقضی شده باشد، سرور Catching داده ها را از سرور اصلی بازیابی می کند، یک کپی را در حافظه پنهان ذخیره می کند و سپس آن را به مشتری تحویل می دهد.
سرور Catching از یک الگوریتم کش برای تعیین اینکه کدام منابع و برای چه مدت ذخیره شود استفاده می کند. الگوریتمهای رایج ذخیرهسازی عبارتند از: کمترین استفاده اخیر (LRU)، کمترین استفاده متداول (LFU) و انقضای مبتنی بر زمان. این الگوریتمها تضمین میکنند که محتوایی که اغلب در دسترس است به راحتی در حافظه پنهان در دسترس است و عملکرد را بهینه میکند.
ساختار داخلی سرور Catching - چگونه سرور Catching کار می کند
ساختار داخلی یک سرور Catching از اجزای زیر تشکیل شده است:
-
فروشگاه کش: این جایی است که محتوای کش ذخیره می شود. این می تواند یک دستگاه ذخیره سازی فیزیکی، مانند هارد دیسک، یا یک حافظه پنهان مبتنی بر حافظه برای دسترسی سریعتر باشد.
-
الگوریتم ذخیره سازی: همانطور که قبلا ذکر شد، الگوریتم کش تعیین می کند که کدام منابع در حافظه پنهان ذخیره می شوند و چه مدت در آنجا باقی می مانند.
-
مدیر کش: مدیر کش مسئولیت مدیریت کش شامل افزودن، حذف و به روز رسانی محتوای کش بر اساس قوانین الگوریتم کش را بر عهده دارد.
-
رسیدگی کننده درخواست: هنگامی که یک کلاینت درخواستی را ارسال می کند، کنترل کننده درخواست سرور Catching بررسی می کند که آیا منبع در حافظه پنهان موجود است و در صورت امکان آن را ارائه می دهد. در غیر این صورت، درخواست را به سرور مبدا ارسال می کند.
-
پایگاه داده کش: برای سرورهای Catching در مقیاس بزرگ، ممکن است از یک پایگاه داده کش برای فهرست بندی و مدیریت موثر منابع ذخیره شده استفاده شود.
تجزیه و تحلیل ویژگی های کلیدی سرور Catching
ویژگی های کلیدی سرور Catching به شرح زیر است:
-
کاهش تاخیر: سرور Catching با ارائه محتوای کش شده، زمان دریافت منابع درخواستی توسط مشتریان را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد، زیرا دیگر نیازی به دریافت هر بار از سرور مبدا نیست.
-
صرفه جویی در پهنای باند: سرورهای ذخیره سازی مقدار داده ای را که برای عبور از شبکه نیاز است کاهش می دهد، که منجر به صرفه جویی قابل توجهی در پهنای باند هم برای ارائه دهنده سرور پروکسی و هم برای مشتری می شود.
-
تعادل بار: سرورهای گیرنده می توانند بار را به طور یکنواخت بین چندین سرور اصلی توزیع کنند و از غرق شدن هر سروری با درخواست ها جلوگیری کنند.
-
دسترسی آفلاین: در برخی موارد، زمانی که سرور مبدا به طور موقت در دسترس نیست، محتوای ذخیره شده در حافظه پنهان همچنان می تواند توسط کلاینت ها قابل دسترسی باشد و از خدمات بدون وقفه اطمینان حاصل شود.
-
فیلتر کردن محتوا: سرورهای Catching را می توان برای فیلتر کردن محتوا پیکربندی کرد و به ارائه دهنده سرور پروکسی اجازه می دهد تا کنترل کند کدام منابع ذخیره شده و به مشتریان ارائه می شود.
انواع سرور Catching
سرورهای گیرنده را می توان بر اساس عملکرد و موقعیت مکانی آنها طبقه بندی کرد. در اینجا انواع اصلی وجود دارد:
تایپ کنید | شرح |
---|---|
رو به جلو گرفتن | در این نوع سرور Catching بین مشتری و سرور مبدا قرار می گیرد. منابع را از طرف مشتری ذخیره می کند و بار سرور مبدا را کاهش می دهد. |
گرفتن معکوس | در این نوع سرور Catching بین سرور مبدا و کلاینت قرار می گیرد. منابع را از طرف سرور مبدا ذخیره می کند و پهنای باند و بار روی سرور مبدا را کاهش می دهد. |
صید شفاف | سرورهای Transparent Catching بدون اطلاع مشتری کار می کنند. آنها به طور خودکار محتوا را رهگیری و ذخیره می کنند و مزایای ذخیره سازی را بدون نیاز به تنظیمات سمت مشتری ارائه می دهند. |
گرفتن صریح | سرورهای Explicit Catching به پیکربندی های سمت سرویس گیرنده یا هدرهای HTTP خاصی نیاز دارند تا مشخص کنند کدام محتوا را در حافظه پنهان نگه دارند. آنها کنترل بیشتری بر رفتار ذخیره سازی در حافظه پنهان ارائه می دهند اما ممکن است به همکاری مشتری نیاز داشته باشند. |
راه های استفاده از Catching Server
سرورهای Catching کاربردهای مختلفی در صنایع مختلف و موارد استفاده دارند:
-
شتاب وب: در محیط های میزبانی وب، از سرورهای Catching برای تسریع عملکرد وب سایت با ذخیره محتوای ثابت مانند تصاویر، CSS و فایل های جاوا اسکریپت استفاده می شود.
-
شبکه های تحویل محتوا (CDN): CDN ها به شدت به سرورهای Catching برای توزیع محتوای کش شده در سطح جهانی، کاهش تأخیر و بهبود تحویل محتوا، متکی هستند.
-
پخش ویدئو: از سرورهای Catching برای ذخیره محتوای ویدیویی برای پلتفرمهای پخش محبوب استفاده میشود که از پخش روان و کاهش زمان بافر اطمینان حاصل میکند.
-
تجارت الکترونیک: وب سایت های تجارت الکترونیک اغلب از سرورهای Catching برای ذخیره تصاویر و توضیحات محصول استفاده می کنند و تجربه خرید را برای کاربران افزایش می دهند.
در حالی که سرورهای Catching مزایای متعددی را ارائه می دهند، آنها همچنین می توانند چالش های خاصی را معرفی کنند:
-
محتوای قدیمی: محتوای ذخیره شده در حافظه پنهان در صورت عدم به روز رسانی منظم ممکن است کهنه شود و منجر به دسترسی کاربران به اطلاعات قدیمی می شود. برای رفع این مشکل، سرورهای Catching سیاستها و مکانیسمهای انقضا را برای بازخوانی متناوب ذخیرهشده در حافظه پنهان پیادهسازی میکنند.
-
عدم اعتبار کش: وقتی سرور مبدا محتوا را به روز می کند، سرور Catching باید موارد ذخیره شده مربوطه را باطل کند تا مطمئن شود کاربران آخرین نسخه را دریافت می کنند. عدم اعتبار کش می تواند چالش برانگیز باشد، به خصوص در محیط های توزیع شده.
-
سیاست های اخراج کش: اندازه کش محدود می تواند منجر به حذف محتوای ارزشمند شود. سرورهای گیرا برای حذف مواردی که کمتر به آنها دسترسی دارند و فضایی برای محتوای جدید ایجاد می کنند، به سیاست های حذف حافظه پنهان کارآمد نیاز دارند.
-
امنیت و نگرانی های حفظ حریم خصوصی: ذخیره داده های حساس در حافظه پنهان می تواند مشکلات امنیتی و حریم خصوصی را ایجاد کند. سرورهای گیرنده باید اقداماتی را برای جلوگیری از ذخیره اطلاعات محرمانه و احترام به قوانین حفظ حریم خصوصی انجام دهند.
ویژگی های اصلی و مقایسه های دیگر با اصطلاحات مشابه
سرورهای جذب شباهت هایی با سایر فناوری های مرتبط دارند. بیایید آنها را با هم مقایسه کنیم:
مدت، اصطلاح | شرح |
---|---|
سرور پروکسی | یک سرور پروکسی به عنوان یک واسطه بین مشتریان و اینترنت عمل می کند. در حالی که سرورهای Catching جزء زیرساخت سرور پراکسی هستند، سرورهای پروکسی می توانند نقش های مختلفی مانند فیلتر محتوا و کنترل دسترسی داشته باشند. |
شبکه تحویل محتوا (CDN) | CDN ها شبکه های توزیع شده ای از سرورها هستند که محتوای کش شده را نزدیک به کاربران نهایی ذخیره می کنند. CDN ها به طور گسترده از سرورهای Catching برای ارائه کارآمد محتوای کش استفاده می کنند. |
متعادل کننده بار | متعادل کننده های بار، ترافیک شبکه ورودی را بین چندین سرور توزیع می کنند تا استفاده از منابع را بهینه کرده و در دسترس بودن بالا را تضمین کنند. متعادل کننده های بار ممکن است از سرورهای Catching برای ذخیره منابعی که اغلب به آنها دسترسی دارند استفاده کنند. |
آینده سرورهای Catching احتمالاً با روندها و فناوری های زیر شکل خواهد گرفت:
-
محاسبات لبه: ظهور محاسبات لبه، جایی که محاسبات و ذخیره دادهها نزدیکتر به کاربر نهایی اتفاق میافتد، ممکن است منجر به توزیع بیشتر سرورهای Catching شود که تأخیر بیشتری را کاهش میدهد.
-
حافظه پنهان مبتنی بر یادگیری ماشین: الگوریتمهای پیشرفته یادگیری ماشین میتوانند مدیریت حافظه پنهان را بهینه کرده و پیشبینی محتوا را بهبود ببخشند و منجر به نرخ بازدید حافظه پنهان بهتر شوند.
-
HTTP/3 و QUIC: از آنجایی که پروتکلهای انتقال جدید مانند HTTP/3 و QUIC محبوبیت پیدا میکنند، سرورهای Catching باید با این پروتکلها به طور موثر محتوای کش را تطبیق دهند.
-
ذخیره سازی مبتنی بر بلاک چین: فناوری بلاک چین ممکن است راه حل هایی را برای کش توزیع شده، تضمین یکپارچگی و امنیت داده ها در شبکه های کش غیرمتمرکز ارائه دهد.
چگونه می توان از سرورهای پراکسی استفاده کرد یا با سرور Catching مرتبط شد
سرورهای پروکسی و سرورهای Catching ذاتاً به هم مرتبط هستند، زیرا سرورهای Catching بخشی جدایی ناپذیر از زیرساخت سرور پروکسی هستند. سرورهای پروکسی درخواست های مشتری را رهگیری می کنند و در صورت لزوم آنها را از طریق سرور Catching هدایت می کنند. سپس سرور Catching محتوای کش را ارائه می دهد یا منبع درخواستی را در صورت نیاز از سرور مبدا بازیابی می کند.
سرورهای پروکسی همچنین میتوانند عملکرد سرور Catching را با افزودن ویژگیهایی مانند فیلتر محتوا، کنترل دسترسی و متعادلسازی بار افزایش دهند. به نوبه خود، سرور Catching به کارایی و سرعت کلی شبکه سرور پروکسی کمک می کند و منجر به تجربه کاربری قابل اعتمادتر و بهبود یافته می شود.
لینک های مربوطه
برای اطلاعات بیشتر در مورد سرورهای Catching و ارائه دهندگان سرور پروکسی، می توانید پیوندهای زیر را بررسی کنید:
- وب سایت رسمی OneProxy
- مقدمه ای بر Caching
- وب کش توضیح داده شده است
- شبکه تحویل محتوا (CDN) توضیح داده شده است
به یاد داشته باشید که Catching سرورها نقش حیاتی در افزایش عملکرد وب، کاهش بار شبکه و بهبود تجربه کلی کاربر دارند. همانطور که تکنولوژی تکامل می یابد، سرورهای Catching به تکامل خود ادامه می دهند و برای برآورده کردن نیازهای یک چشم انداز دائماً در حال تغییر اینترنت، سازگار می شوند.