O cache de borda é um método que otimiza a entrega de conteúdo da web aos usuários. É um componente essencial das Redes de Entrega de Conteúdo (CDNs) e uma tecnologia chave para mitigar problemas de latência na entrega de dados, melhorando o desempenho dos serviços de Internet.
A gênese do cache de borda
O cache de borda tem suas raízes na evolução das redes de distribuição de conteúdo (CDNs), que começaram a ganhar impulso no final da década de 1990. A Akamai Technologies, fundada em 1998, foi uma das primeiras empresas a introduzir o conceito de armazenamento em cache de conteúdo mais próximo do usuário final, revolucionando assim a forma como o conteúdo da web era entregue. O termo “edge caching” começou a ser usado com mais frequência a partir do início dos anos 2000, à medida que a necessidade de entrega localizada de dados se tornou evidente com a expansão da base de usuários da Internet e a crescente demanda por entrega de conteúdo eficiente e de alta qualidade.
Cache de borda: um mergulho mais profundo
Basicamente, o cache de borda trata do armazenamento de cópias de dados – sejam imagens, vídeos, páginas HTML ou outros tipos de conteúdo – na “borda” da rede, ou seja, mais perto do usuário. Ao fazer isso, reduz-se a necessidade de a solicitação de cada usuário percorrer todo o caminho até o servidor original, reduzindo assim a latência, o congestionamento do tráfego e a carga geral do servidor.
Em um cenário típico, quando um usuário faz uma solicitação de determinado conteúdo da web, o servidor de borda mais próximo com o conteúdo em cache o entrega. Se o servidor de borda não tiver o conteúdo, ele o busca no servidor de origem, armazena uma cópia e a entrega ao usuário. Solicitações futuras para o mesmo conteúdo podem então ser atendidas diretamente a partir deste servidor de borda.
Compreendendo o funcionamento interno do Edge Caching
O cache de borda opera em uma rede distribuída de servidores, também conhecidos como servidores de borda ou nós. Esses servidores estão estrategicamente localizados em vários locais – seja em cidades, redes de ISP ou data centers – próximos aos usuários.
O processo envolve:
- Solicitar roteamento: Quando um usuário envia uma solicitação, um mecanismo de roteamento baseado em DNS determina o servidor de borda mais próximo.
- Pesquisa de conteúdo: O servidor de borda verifica se possui uma versão em cache do conteúdo solicitado.
- Entrega de conteúdo: Se o conteúdo estiver armazenado em cache, o servidor de borda o entregará ao usuário. Caso contrário, ele recupera o conteúdo do servidor de origem, armazena-o em cache para uso futuro e entrega-o ao usuário.
Principais recursos do cache de borda
- Latência reduzida: Ao armazenar o conteúdo mais próximo do usuário, o cache de borda reduz significativamente o tempo de ida e volta, proporcionando uma experiência mais rápida e contínua.
- Escalabilidade: O cache de borda permite que os serviços lidem com mais solicitações, distribuindo a carga entre vários servidores de borda.
- Confiabilidade: Mesmo que um servidor de origem fique inativo, o conteúdo armazenado em cache na borda ainda poderá ser servido aos usuários.
- Custos reduzidos de largura de banda: Ao reduzir a quantidade de transmissão de dados de longa distância, o cache de borda ajuda a economizar nos custos de largura de banda.
Tipos de cache de borda
Existem basicamente dois tipos de cache de borda:
- Cache de envio: O servidor de origem envia conteúdo para servidores de borda de forma proativa. Esse método geralmente é usado para conteúdo popular que provavelmente será solicitado com frequência.
- Extrair cache: Os servidores de borda extraem conteúdo do servidor de origem somente quando solicitado por um usuário. Este método é usado para conteúdo menos popular ou de cauda longa.
Casos de uso, desafios e soluções de Edge Caching
O cache de borda é vital em muitos cenários:
- Transmissão de vídeo: Para fornecer streaming ininterrupto e de alta qualidade.
- Comércio eletrônico: Para carregamento rápido de imagens e descrições de produtos.
- Jogos: Para downloads e atualizações rápidas de jogos.
No entanto, o cache de borda apresenta desafios:
- Coerência de cache: Garantir que o conteúdo dos servidores de borda esteja atualizado pode ser difícil. As soluções incluem definir tempos de expiração de cache ou usar uma estratégia de invalidação de cache.
- Erros de cache: Quando a solicitação de um usuário não pode ser atendida no cache, resultando em uma viagem ao servidor de origem. As soluções envolvem estratégias inteligentes de pré-cache e cache preditivo.
Cache de borda versus tecnologias semelhantes
| Parâmetros | Cache de borda | Cache Tradicional | Cache na nuvem |
|---|---|---|---|
| Localização dos dados | Perto do usuário (borda da rede) | Servidor de origem ou dispositivo de usuário | Servidores em nuvem centralizados |
| Latência | Baixo | Moderado a alto | Depende da proximidade do data center na nuvem |
| Escalabilidade | Alto | Depende da capacidade do servidor | Alto |
| Custo | Moderado (devido à infraestrutura distribuída) | Baixo (se estiver no dispositivo do usuário) | Alto (com base no preço do armazenamento em nuvem) |
Tendências futuras em cache de borda
O futuro do cache de borda está entrelaçado com o crescimento da tecnologia 5G, da Internet das Coisas (IoT) e da computação de ponta. Cada vez mais, a tendência é para mais inteligência na borda, incluindo cache preditivo baseado em IA, processamento de dados em tempo real e entrega de conteúdo personalizado.
Cache de borda e servidores proxy
Os servidores proxy podem desempenhar um papel fundamental no cache de borda. Eles atuam como intermediários entre o cliente e o servidor, facilitando o armazenamento em cache no nível do proxy. Isto pode ser particularmente benéfico em uma grande organização onde muitos usuários podem solicitar o mesmo conteúdo, permitindo a entrega rápida e eficiente de dados.
Links Relacionados
- Um guia para iniciantes em cache de borda CDN
- Amazon CloudFront – Como funciona o cache de borda
- Tecnologias Akamai
Nota: Este artigo foi escrito para OneProxy (oneproxy.pro), um fornecedor líder de servidores proxy.
