اینم یکی دیگه
چكيده
كردن محتويات Cache در دنياي كامپيوتر سابقه طولاني دارد، اما Cacheاگر چه مفهوم
اينترنت و وب يك فن آوري كاملا ً جديد براي كارايي وب **است. اين ارايه خلاصه ايــسـت از
Cache FORCE ، معرفي Web Cache در اينترنت ، ويژگي هاي Cashingمفاهيم
.Web Cache محصول شركت پركام تكنولوژي ، و نهايتاً بررسي رده هاي داخلي
مقدمه
در وب آن است كه صفحات ومحتويات وب تا حد امكان در مكاني نزديكCachingهدف از
كاربران، نگهداري شود . در اين صورت ، ديگر نيازي نيسـت كه در خواسـت هاي آيــنده ، از هـمان سـرويس اصلــي پاسخ داده شود . يـكي از مزاياي عمده اين فن آوري ، كم شدن مصرف پهناي باند و در نتيـــجه كم شدن هزينه سرويـس ، و نيز بـهبود كيـفـيت به صـورت زمان پاسـخ كوتاهتر است.
كم شدن ترافيك به معناي هزينه كمتر در سطح ملٌي يا بين المللي و كم شدن درنگ وتاخــير بـه معني صرفه جويي در زمان مشتريان و ماشين هاي مورد استفاده(هم در طرف سرور و هم در طرف مشتري) است . كم شـدن بار روي مسير يــاب ها و سرورهاي وب ، يكي از مزايــاي
، افزايش قابليت اطمينان است. بدين معنا كه حتـيCaching مزيت ديگر است.Caching
هنوزCacheوقتي ارتباط با شبكه خارج از سايت قطع باشد، بسياري از درخواست ها توسط
پاسخ داده مي شود.
در وب آشنا مي شويد.Cachingدر ادامه با انواع
Cachingانواع
را در دو موضع متفاوت به شرح زير اعمال كرد:Cachingمي توان عمل
Explorer Caching الف ) برنامه كلاينت (مرورگر) يا
هاCache مستقيم روي سرور Caching ب )
است ، كه مي توان آنرا در دستهProxy server ،Cache قابل ذكر است كه نوعي از وب
دوم جاي داد . ولي ما از ذكر توضيح بيشتر در اي زمينه خودداري مي كنيم.
Explorer Caching الف ) برنامه كلاينت (مرورگر) يا
است . اما مـعايبي دارد كه Web Caching سـاده تريـن حالـت ممكن Cachingاين نوع
عبارتند از : افزونگي ذخيره سازي اطلاعات بين كامپيوترهاي يك سايت و ممكن نبودن اعـمال در كل سـايت وعدم اشتراكِ اطلاعات بين كاربران يك سايت . امــا وقتي Cachingسيـاسـت
درخواسـتهاي يك كاربر، داراي هم مكاني خاصي باشد، اين امكان براي همان كاربر مفيد است.
هاCache مستقيم روي سرور Caching ب )
Cache ، در شبكه محلي قرار مي گيرد . تمام درخواستها ابتدا به Cacheدراين روش ،
موجود بود ، ديگر نيازي به به اتصال به شبكه خارجي Cacheداده مي شود.چنانچه پاسخ در
با سرور اصلي در شبكه Cacheيا اينترنت نيست، اما اگر پاسخ موجود نبود يا كهنه شده بود،
خارجي ارتباط برقرار كرده ، و پس از دريافت جواب آنرا ذخيره مي كند تا در صورت تكرار
همان در خواست ، بلافاصله به كلاينت فرستاده شود. اين گونه سيستم ها معمولا ً داراي فضاي ذخيره سازي بزرگ و انبوه و توان پردازشي بالا هستند.
ها عبارتند از:Cache Serverمزاياي
1- صرفه جويي در مصرف پهناي باند در خطوط ملي و بين المللي.
2- كاهش زمان پاسخ
3- امكان نظارت و فيلتر كردن اطلاعات وارده به سايت
4- كاهش بار روي سرورهاي وب در اينترنت وساير تجهيزات مياني (مسيرياب ها ، سوئيچها و...)
5- تحمل قطعي شبكه ،به اين معنا كه وقتي ارتباط شبكه داخلي با خارج يا اينترنـت قـطع اسـت مي توان بسياري از درخواستها را پاسخ داد.
6- بهـبود كارآيي برنامه هاي شبكه اي. به اين معنا كه برنامه هاي شبكه اي مـانند برنامه هايي Cacheكه با جاوا نوشته شده اند، در صورتي كه اطلاعات مورد نيازشـــان در شبكه مــحلي،
شده باشد ،سريعتر و بهتر انجام مي شوند.
7- در مقايسه با ساير راه حل ها ، براي بهبود كارآيي وكاهش زمان پاسخ ” مانند افزايش پهناي
باند ، بكارگيري ماشين هاي سرور سريعتر و غيره “ كه داراي محدوديت هــستند، ارزان تر و مقياس پذير تر است.
Cacheويژگي هاي
ها به دو صورت نرم افزاري و سخت افزاري عرضه مي شوند. درCache Serverامروزه
ها به صورت يك بسته حاوي كليه سخت افزار و نرم افزارهاCache Server در حالت دوم
مي باشد .Caching- ي لازم جهت انجام
را به دو دسته كاربردي و ساختاري تقسيم كرد.Cacheمي توان ويژگيهاي
ويژگيهاي كاركردي: آنهايي هستند كه بطور مستقيم براي كاربران نهايي قابل رويت هستند.اما ويژگيهاي ساختاري ؛ ويژگيهاي هستند كه براي كاربران مرئي نبوده، ولي در كارآيي و قابليت اطمينان ، بسيار مطمئن بسيار موثرند.
ويژگيهاي كاركردي پروتكلها:
، بايد پروتكلهاي ابرمتن وب و انتقال فايل را پشتيباني كند. به علاوه ،Cache Serverهر
داشتن امكان” اتصال پايدار“ و”گرفتن شرطي “ از مزاياي عمده هستند.
ويژگيهاي مديريت و پيكربندي:
، بايد ويژگيهاي زير را براي مديريت و تنظيم حافظه داشته باشد. Cache Server هر
1- واسط سريال : براي تنظيم ابتدايي و نيز حالات اضطراري ، بايد بتوان از طريق يك پايانه
را پيكر بندي ، نظارت و مديريت كرد.Cache ، سيستم LCDيا شبيه ساز پايانه و يا صفحه
2- واسط وب : بايد امكان تغيير و تنظيم تقريباً تمامي پارامترهاي سيستم را فراهم آورد.
3- قابليت ارتقا : بايد بتـوان از طــريق واســـط هاي فراهم شده ، بخش نرم افزاري سيـــستم را ترجيحاً از طريق شبكه و اينترنت ارتقا داد.
، بايد در مواقع بحراني ؛ مانند خرابي ،دسترسي غير مجازو ...Cache 4- هشدارها : سيستم
بفرستد.Cache هشدار مناسب را به صورت پست الكترونيك براي مسئول
، بايد اطــلاعات مشروح و مفصلي در مورد مـــيزان Cache Server 5- گزارش گيري :
بـهCache كاركرد و دستيابي، تعداد درخواستهاي انجام شده ، ميزان داده هايي كه از داخل
كاربران داده شده و ميزاني كه از اينترنت آورده شده و مانند آن را نــگهداري كند و بتــوان از آن گزارشهاي متنوعي تهيه كرد.
، بايد ابزارها و تسهيلات لازم براي نظارت بر كارآيي ِ خود را فراهم Cache Server 6-
كند.
(پروتكل نظارت از طريق شبكه) بر كارSNMP7- نظارت : بايد بتوان با ابزارهاي پروتكل
آن نظارت كرد.
،بايد بتواند در صورت بروز خرابي ، تا حــــد امكان بطور Cache Server 8- بازسازي :
خودكار ، خود را ترميم و بازسازي كند و اجرا را از سر بگيرد.فرآيند ترمــيم ، تا حـــد امكان سريع و كوتاه و در عين حال اطلاعات زيادي را زنده كند.
در شبكه:Cache روشهاي استفاده از
در شبكه استفاده نمود.Cache Server به دو شيوه مي توان از
1- تنظيم مروگرها
در اين حالت ، تمام كاربران ، مرورگر خود را تنظيم مي كنند تا تمام درخواستها را از طــريق
ارسال كنند.Cache
2- تنظيم روترها
به اينترنتCache در اين حالت شبكه طوري پيكربندي مي شود كه تمام درخواستها از طريق
آگاهي ندارند .Cache Server ارسال شوند.در اين حالت ديگر كاربران از وجود
امنيت و محرمانگي
1- بايد بتوان براي تك تك كاربران اجازه دسترسي تعيين كرد. در اين صورت وقتي كاربـــران وصل مي شوند بايد نام كاربر و كلمه عبور را بدهند.Cache به
2- بايد بتوان امكان دسترسي به گروهي ازسايتها يا صفحات وب را ممنوع يامحدود كرد.
را براي ايجاد امنـــيت و SSL ، بايد بتواند پروتكل هاي ايــــمني مانند Cache Server3-
محرمانگي در اطلاعات مبادله شده بكار گيرد.
4- دسترسي به واسط مديريت وپيكربندي بايد محدود و محافظت شده به كمك كلمه عبور باشد.
قابليت اطمينان
تحمل خرابي از مهمترين ويژگيها ست . مخصوصاً در ارتباط با ساير سرورها بايد تشـــــخيص هاي همسايه قطع شده اند و ترافيك را متناسب با آن تنظيم كرد. سيستم ذخيرهCache داد كه
،بايد امكان ديسك كمكي حين كار راداشته باشد. يعني ، وقتي يــكي از ديــسكها Cacheسازي
خراب مي شود ؛ بايد اطلاعات آنرا روي ديسك كمكي منتقل شود؛ تا بدون قـطع كردن سروراز شبكه ، بتوان ديسك خراب را تعويض كرد.
بايد بتواند از منبع برق كمكي استفاده كند؛ تا در صورت خـرابي منبع برق Cache Server
اصلي ، بي وقفه به كار خود ادامه دهد.
هاCache لينك كردن
ها را بهCache يك راه براي رسيدن به كارآيي بيشتر و مقياس پذيري ، آن است كه بتوان
هم متصل كرد و اصطلاحاً يك ” خوشه “ ايجاد كرد.
لينك كردن و خوشه بندي از نظر اقتصادي نيز به صـــرفه اســــت . زيرا مي توان با بستن چند
گران قيمت دســت يـــافت. در Cache ارزان قيمت به يكديگر به كارآيي معادل يك Cache
ضمن ، امكان تحمل خرابي نيز بيشتر است. و ديگر ، نــــــقطه منفرد خرابي نخواهــــيم داشت.
ها طراحي و پياده سازي شدهاست. از جمله :Cache پروتكلهاي براي ارتباط بين
)CARP ها (Cache) ، پروتكل مسـيريـــــابي آرايــه ICPهاي اينــترنت (Cache پروتكل
بايد آنها را Cache Server) ، كه يـــك WCCP هاي وب (Cache و پروتكل ارتـــــباط
پشتيباني كند.
هاي سلسله مراتبيWeb Cache
ها را ايجاد كرد ؛ كه به صــــورت يك گراف يا درخـــت Cache بايد بتوان سلسله مراتبي از
هاي ديـــگر پدر- فرزنــــدي يا برادري دارد. Cache با Cache باشد. در اين حالــــت هر
هاي برادر مي توانند از اطـــلاعات هم استفاده كنند.اما در صورتي كه اطـلاعات در Cache
برادرها نباشد فقط بايد از طريق اجداد از اينترنت آورده شود.
است. اما از معايب آنhit ها وبالا رفتن Cache مزاياي اين حالت امكان اشـــتراك بيشتر بين
را نام برد.Over-downloadمي توان افزايش تا****خير و
Caching استراتژي
هـــــا هر چيزي را كه از اينترنت مي آورند؛ ذخيره مي كنند. اما ، Cache Server معمولاً
مي توان براي بهبود كارآيي و كم شـــدن مصرف ديسك روي اندازه اشياء محدوديت گذاشت، يا روي طول عمر اشيا محدوديت اعمال كرد.
Cache Forceمعرفي
است كه Web Cache يك مجموعه كامــــل سخت افزارو نرم افزار Cache FORCE
بهينهCaching كارآيي بالاو قابليت اطمينان خوبي دارد. تمــــام قسمتهاي آن ، براي منظور
شده است. نرم افزارهاي آن قابليت حمل بر روي سخـــــت افزارهاي مختلف از جمله اسپارك و
آلفا را دارد.زير سيستم اين محصول طوري طراحي شـده است كه مي توان به راحتي ديسكهايي به آن افزود يا ظرفيت ديسكهاي آنرا تغيير داد. سيستم فـــايل اين وسيله نيز مخصوص كارهاي
طراحي شده و بنابر اين از سيستم فايلهاي عمومي به مراتب بهتر است. Caching
نيز يك سيستم عامل تـــك مــــــنظوره است كه در مجموعه Cache FORCE سيستم عامل
بهينه شده است. Caching قرار داده شده كه براي اهداف Cache FORCE
ها Web Cacheساختمان توسعه پذير
متفاوت اسـت. با نصب برد هاي مختلف Web Caching ميزان نياز برنامه هاي مختلف به
در سرور قرار مي گيرند. مي توان Expansion كه در داخل شكاف هاي Web Cache
در سرور افزود . به عنوان مثال با افزودن يك برد 20 ترا بايتيWeb Cacheبر حجم كلي
به يك سرور مجهز به پنتيوم 450 براي عبور هر 3 گيگا بايت اطـــلاعات 3 ثانيه جبران وقت داريم. كه اين صرفه جويي در زمان انتقال بين تمام كلاينت هاي متــــصل به ســـرور تقسيم مي شود.
Web Cacheرده هاي داخلي
Web مجــــــهز شد ؛ عملاً سه رده داخلي از Web Cacheپس از آنكه يك سرور به يــك
در اختيار هر كلاينت آن قرار مي گيرد.به عبارت ديگر سه رده مختلف داخلي پس ازCache
درون آن مستتر خواهد بود . كه بر حسب نياز مي توان از هر يك ازآنهاWeb Cacheنصب
عبارتند از:Web Cacheاستفاده كرد. سه رده داخلي
يا وب كش مرسومConventional Web Cache Area1-
WWIC يا وب كش عر ضي كه آنرا با علات اختصاري Web Width Cache Area2-
نمايش مي دهند.
نيز مشخص مي WHIC يا وب كش عمق كه آنرا با سر نامWeb High Cache Area3-
كنند.
Web عاي سخـــــت افزاري داراي رده چهارمي موسوم به Web Cacheعلاوه بر اين اكثر
يا ناحيه بالا مرتبه وب كــش نيز مي باشند، كه در حالت عادي و به Upper Cache Area
در يك سرور نصب مي شود. Web Cacheطور عادي و خودكار هنگاميكه يك
يا وب كش مرسوم بصورت پيش فرض وارد عمل Conventional Web Cache Area
Conventional Web Cache Area مي شود . هنگاميكه ترافيك در شبكه به اوج رسيد؛
گــاهي از عهده بار ترافيكي موجود بر نـخواهد آمد وآن زما نــيست كه كلاينت هاي متصـــل به سرور زياد بوده از طرفي اكثر اين مشتري ها به طور همزمان در حال برقراري تماس با مورد وWHICو WWIC يعني Web Cache شــبكه هستند. در چنين وضعي دو رده ديگر
و ياWHIC ويا WWIC استفاده قرار مي گيرند. بطور كـــلي براي آنكه برنامه ها بـتوانند از
كه اين دسترسي را ميسر Web Cache نيز بهره بگيرند مي بايد يك برنامه مديـر WUCA
مي Web Cacheمي سازد ؛ نصب شده باشد. در ادامه اين قســمت به شرح رده هاي داخلي
پردازيم.
Conventional Web Cache Area1-
Web Cache نيز نمايش مي دهند؛ درحكم CoW مرسوم كه آنرا با سر نام Web Cache
به حساب مي آيد.اغـلب آنها داراي حداقل Web Cacheپايه و اصلي درسرور هاي مجهز به
را مي توان تا 5 ترابايت ديگرافزايش Web Cache10 ترابايت گنجايش هستند واين رده از
شده در ســـرور مي توانند بدون نــياز به هيچ نوع Cacheداد . با اين توضيح كه برنامه هاي
دستورالعمل خاصي به اين رده دسترسي داشته باشند.
شده در سرور، مقداري از اين رده را اشغال مي كنند. به عبارتCaching هاي URLهميشه
CoW هاي درخواستي به صورت پشته وارد ردهURLديگر هنگام تماس يك مشتري با سرور
مي گردند. و پس از آنكه مشتري به محتويات پشــــته بصورت ترتيبي دست پيدا كرد، به ترتيب از
خارج ميشوند. Cow
Web Width Cache Area2-
در شرايط اضطراري كه ترافيك شبكه به اوج مي رسد Web Cacheيكي از راههاي توسعه
اسـت. كه Web Width Cache Area به نام Web Cacheآزاد سازي رده ديـگري از
بصورت كمكي در اختيار قرار مي گيرد. براي آنكهConventional اين رده به موازات رده
استفاده كنند؛ دستورالعمل هاي خاصي موردWWICمشتري ها بتوانند در مئاقع اضطراري از
اگر بتواند در دسترس كاربران قرار گيرد، بسيار سريع و كارآمد است.WWICنياز است.رده
مي بايستي درايـــوري به نام Web Cacheنكته مهم اينست كه براي استفاده موثر ازاين رده
نصب شود. اين برنامه ، از استفاده همزمان چند مـشتري از يكWeb Width Cache مدير
را براي مشـتري ها آسان مي Cache جلوگيري كرده ، و كاربرد اين نوعWWICقسمت از
كند.
Web High Cache Area3-
نيز مي باشد.مشتري هنگام WHIC قادر به توسعه به رده اي ديگر به نام Web Cacheهر
هنگام اســتفاده از اين نوع رده ، به صورت مســـتقيم به محتويات اين رده دسترســـي ندارد. در
به هر كدام يك صفحه گــفته مي شود، تقسيم بندي شـده است. WHICعوض،
مذكــور ،Cacheهنگامي كه يك مــشتري اطلاعات موجود دراين صفحه را مطالبه كند، مدير
صفحه مورد نظر را در ناحيه اي به نام قاب صفحه كپي مي كند.
نگهداري مي شود و مشتري اطلاعاتCacheالبته خود چارچوب صفحه در قسمت بالا مرتبه
مي كند.Downloadمربوطه را
Web Upper Cache Area4-
محـلي است كه مي توان اطـلاعاتي را كه در قسمت ديگر Web Cacheناحيه بـالا مرتبه در
قرار دارند را بر روي آن كپي كرد.Cache
قرار گرفته است. وConventional Web Cache Areaاين فضا بلافاصله بعداز رده
هنگامي كه هر سه رده قبلي پر شده باشند مورد استفاده قرار مي گيرد.
سخن آخر
و انــواع آن بود.Web Cacheآنچه را كه مطالعه نموديد حاصل پــژوهشي كوچـك در زمينه
وچگونگي كاربرد آن را بيان كنيم. اصولاWeb Cacheتلاش ما بر اين بود تا مفاهيم پايه اي
اين زمينه از اشتــغالات وب در پي افزايش سرعت دستـرسي كاربران به محتويات اينـــترنت و همچنين كاهش هزينه ها و نيز ترافيك شبكه است .
اســتفاده شده كه براي همه كاربران رايانه آشـــنا ست.درCacheبراي اين موارد از مفـــــهوم
مي باشد.يعني بــراي افزايـــش Cache در وب مترادف همان مفهـــوم عادي Cacheحقيقت
سرعت با پيش بـــيني اطلاعات درخواستي درآيـنده و ذخيره سازي آن در محلي كه دسترسي به آن سريعتر است؛ تقاضاهاي بعدي به سرعت و بــي نياز از دستيابي به شبكه جهاني پــاسخ داده مي شود.
اشـاره شد. و چهارWeb Cacheهمچنين از ديدگاه فني و البته بسيار گذرا به رده هاي داخلي
رده داخلي آن از لحاظ كاربرد و چگونگي در دسترس قرار گرفتن مورد بررســي قرار گرفت.
اميدواريم اين بحث كوتاه توانسته باشد فــنآوري جديــد وب كش را به صورت مختصر معرفــي نما يـد.
مهدي علـيدوست....مجتبي لـطفي كرامتيمهدي علـيدوست....مجتبي لـطفي كرامتي