【计算机网络笔记】Web缓存/代理服务器技术-CSDN博客

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功能

Web缓存/代理服务器技术能够在不访问服务器的前提下满足客户端的HTTP请求。

也就是说如果我们有一个代理服务器那我们上网看到的页面可能都不是原服务器提供的而是由代理服务器提供。

Web缓存/代理服务器技术解决了什么问题

那为什么要发明这种技术是为了解决性能上的问题。前面的cookie是解决功能上的问题。也就是说cookie实现了新的功能而Web缓存/代理服务器技术是优化了性能。那它能够改善哪些性能呢

• 缩短客户请求的响应时间。用户的感觉就是网速快。
• 减少机构/组织的流量。
• 在大范围内(Internet)实现有效的内容分发。

如何实现

结构如下

在客户和服务器之间架设代理服务器然后用户设定浏览器访问缓存或代理服务器。也就是说浏览器的所有请求都发给了缓存/代理服务器而不是直接发给原始服务器。那这里就有两种情况

• 如果缓存/代理服务器中有用户所请求的对象那就直接返回了
• 如果没有缓存/代理服务器就向原始服务器发送HTTP 请求获取对象然后把返回给客户端同时保存该对象。

所以缓存/代理服务器既充当客户端也充当服务器。

缓存/代理服务器一般由组织或ISP(Internet服务提供商)来架设。

示例

机构内部有一个局域网速率是10Mbps机构的局域网接入互联网速率是1.5Mbps原始服务器都在互联网上。

假定

• 对象的平均大小=100,000比特100KB
• 机构网络中的浏览器平均每秒有15个到原始服务器的请求
• 从机构路由器到原始服务器的往返延迟=2秒

网络性能分析

• 每秒有15个请求每个请求的对象大小是100KB那一秒的总的请求消息大小是15*100KB=1.5MB

• 局域网(LAN)的利用率=15%1.5/10。

• 接入互联网的链路的利用率=100%1.5/1.5。当一条链路的利用率接近100%一位着巨大的时间延迟。

• 总的延迟 = 互联网上的延迟+访问延迟+局域网 延迟

  ​ =2秒+几分钟+几微秒

可以看到这种情况下的时间延迟是非常大的。

解决方法有

1. 花钱升级及机构局域网接入互联网的带宽从1.5Mbps升级为10Mbps。问题是成本太高。

2. 尝试Web缓存或代理服务器。在机构内部增加一个缓存/代理服务器。假定缓存命中率是0.4。

   网络性能分析

   • 40%的请求立刻得到满足
   • 60%的请求通过原始服务器满足
   • 接入互联网的链路的利用率下降到60%从而 其延迟可以忽略不计例如10微秒
   • 总的平均延迟=互联网上的延迟+访问延迟+局 域网延迟=0.6×2.01秒+0.4×n微秒 < 1.4

问题是如何保证代理服务器和原始服务器的数据是否是一致的。这个靠HTTP里的条件性GET方法。

条件性GET方法

目标如果缓存/代理服务器有最新的版本则不需要发送请求对象。

那怎么做呢

缓存/代理服务器在HTTP请求消息中声明所持有版本的日期。服务器收到之后进行检查如果如果缓存的版本是最新的则响应消息中不包含对象并且响应状态码为304代表没有改变如果改了就把新的对象发给他并放回200状态码。

这样意味着当客户访问缓存的时候缓存有必要利用条件性GET方法向服务器发起请求当没有发生改变的时候就节省了带宽。这样就解决了前面提到的内容是不是最新、是不是一