Tehnologia Web cache

1. Tehnologia Web cache Perianu Dan-Claudiu Facultatea de Electronica, Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei Master IISC an 2 Ianuarie 2012

2. Cuprins • Utilizarea cache-ului de reţea, beneficii • Modul de funcţionare • Servere proxy, cache-ul de sine stătător • Problemele implementării cache-ului web • Algoritmul LRU-K de înlocuire • Internet Cache Protocol

3. Utilizarea cache-ului de reţea • O parte din trafic este redundant, se cer aceleaşi informaţii • Eliminarea redundanţei = eficienţă în comunicare • Cache web – stocarea locală a informaţiilor pentru a nu le căuta peste WAN • Apropierea fizică de utilizator pentru o accesare mai rapidă • Beneficii • Reducerea costurilor datorită scăderii necesarului de lărgime de bandă • Creşterea productivităţii pentru utilizatori finali • Controlul accesului şi monitorizare securzate • Logare operaţională

4. Modul de funcţionare • Un utilizator accesează o pagină web • Se redirectează transparent către un cache al reţelei locale • Dacă cache-ul nu conţine pagina web, trimite o cerere către serverul web original • Serverul trimite conţinutul către cache, care trimite clientului şi salvează datele în memoria proprie • După memorare, la accesarea acestei pagini, cache-ul îndeplineşte cererea local

5. Servere proxy şi cache-ul de sine stătător • Proxy = “portar” între aplicaţie client şi server web; analizează pachetele • Severele proxy dispuse în ordine ierarhică formează încă un strat în reţea; încetinesc traficul către şi dinspre exterior • S-au dezvoltat cache-uri de sine stătătoare, neintegrate în reţea • Utilizatorul poate aloca memorie de pe calculatorul său pentru a stoca pagini web; prezintă avantaj când utilizatorul accesează de mai multe ori acceaşi pagină web • Nu îmbunătăţeşte timpul de răspuns pentru ceilalţi utilizatori din reţea

6. Problemele implementării cache-ului web • Cache-ul proxy este plasat la graniţa reţelelor, la capătul legăturilor cu întârzieri mari • Capacitatea cache-ului este limitată • Timpul de execuţie pentru fiecare proces este important în timpul supraîncărcării • Servicii Integrate – ruterele verifică traseele pachetelor; pot refuza traficul (fluxul) pentru a garanta nivele de servicii • Servicii Diferenţiate – agregarea fluxurilor de date a diferitelor clase

7. Algoritmul LRU-K • Pagina înlocuită va fi cea cu distanţa de K-precendenţă maximă • Dându-se un şir de referinţe până în prezent, t(r1,r2,...rt), distanţa bt(p,k) este distanţa de precedanţă până la a k-a cea mai apropiată referenţiere a paginii p • Necesită o memorie mai mare decât clasicul LRU-1; se păstrează şi referenţierile paginilor scoase din buffer • Problema referenţierii corelate poate fi rezolvată prin păstrarea în memorie a paginii scoase din buffer pentru încă un timp de timeout

8. Internet Cache Protocol • Protocol de comunicaţie simplu de comunicare între cache-urile din reţea pentru localizara paginilor web, bazat pe URL • Mesajele de răspuns pot evidenţia eventualele probleme în reţea • Mesajul ICP este format dintr-un header de 20 bytes, cu câmpurile: Opcod, Versiune, Lungime mesaj, Număr cerere, Opţiuni, Date opţiuni, Adresă emiţător, Încărcătură utilă. • În prezent este necesară exinderea protocolului pentru a permite interactţiunea cu căutările de tip Peer-to-Peer Streaming Protocol (PPSP), un protocol pentru transmisia de date media

9. Bibilografie • Dong Zheng, Differentiated Web Caching – A Differentiated Memory Allocation Model on Proxies, July 2004 • Brian D. Davison, A Web Caching Primer, IEEE, Volume 5, Number 4, July/August 2001, pages 38-45 • Web Caching – A cost effective approach for organizations to address all types of bandwidth management challenges, A ViSolve White Paper, March 2009 • D. Wessels, K. Claffy, Internet Cache Protocol (ICP), version 2, RFC 2186, Septmebrie 1997 • Y. Zhang, L. Gui, J. Peng, C Schmidt, L. Xiao – Extended Internet Cache Protocol to support today’s content based cache exchange, Internet-Drafts, 1 July 2011