[[428115]]

【51CTO.com快譯】緩存和邊緣計(jì)算在支持為數(shù)十億用戶提供Web服務(wù)的現(xiàn)代內(nèi)容交付網(wǎng)絡(luò)(CDN)和電信提供商方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。邊緣緩存是指這種實(shí)踐：在傳統(tǒng)或超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心與訪問資源的最終用戶之間使用中間存儲(chǔ)。

網(wǎng)絡(luò)連接的進(jìn)步一方面歸功于邊緣計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，其中邊緣服務(wù)器(或節(jié)點(diǎn))位于網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)的邊緣。邊緣緩存將較靠近最終用戶且經(jīng)常使用的資源存儲(chǔ)在設(shè)備或服務(wù)器的內(nèi)存中，以便快速檢索。

本文介紹邊緣計(jì)算及緩存、邊緣服務(wù)器的作用以及邊緣緩存的工作原理。

邊緣緩存是什么?

緩存長(zhǎng)期以來一直是存儲(chǔ)臨時(shí)數(shù)據(jù)或文件供用戶快速檢索的機(jī)制。由于全球來自從城市中心到不同地點(diǎn)對(duì)數(shù)字資源的需求不斷增長(zhǎng)，邊緣計(jì)算成了將開發(fā)人員和服務(wù)提供商與互聯(lián)網(wǎng)客戶連接起來的主要方式。

邊緣緩存將傳統(tǒng)的緩存方法和機(jī)制集成到邊緣計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施中。通過將內(nèi)存存儲(chǔ)移到更靠近最終用戶的地方，邊緣緩存減輕了網(wǎng)絡(luò)的壓力，并改善了內(nèi)容交付。

什么是邊緣計(jì)算?

邊緣計(jì)算是一種分布式網(wǎng)絡(luò)框架，其中數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)提供商將服務(wù)器處理轉(zhuǎn)移到盡可能靠近最終用戶的地方。大容量遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心長(zhǎng)期以來對(duì)數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要，但是距離至關(guān)重要，可能帶來更多的網(wǎng)絡(luò)中斷、帶寬限制和延遲問題。

雖然邊緣計(jì)算是與遠(yuǎn)程計(jì)算相一致的幾十年前就有的網(wǎng)絡(luò)概念，但直到新千年才實(shí)現(xiàn)了其價(jià)值。移動(dòng)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及其功能的激增之所以成為可能，完全歸功于網(wǎng)絡(luò)邊緣上更多的存儲(chǔ)和處理資源。

作為一個(gè)商業(yè)行業(yè)，邊緣計(jì)算供應(yīng)商提供用于構(gòu)建分布式網(wǎng)絡(luò)的解決方案，這種網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)本地化計(jì)算能力，并豐富與最終用戶的連接。

什么是邊緣服務(wù)器?

傳統(tǒng)服務(wù)器可以駐留在任何地方，最常運(yùn)行在一家組織的服務(wù)器機(jī)房或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心。根據(jù)定義，邊緣服務(wù)器位于基礎(chǔ)設(shè)施和系統(tǒng)的邊緣。典型的邊緣服務(wù)器使用場(chǎng)景包括：服務(wù)于新區(qū)域的企業(yè)應(yīng)用程序，或擴(kuò)展本地網(wǎng)絡(luò)容量的小公司。

部署邊緣計(jì)算仍在不斷進(jìn)行中;同時(shí)，有一系列的邊緣服務(wù)器功能。實(shí)際位置靠近最終用戶的邊緣服務(wù)器是最佳選擇，但從設(shè)備的SSD或硬驅(qū)獲取資源可以更快地完成請(qǐng)求。

邊緣服務(wù)器的類型

• 設(shè)備邊緣：最終用戶設(shè)備的部件或附件
• 本地邊緣：位于網(wǎng)絡(luò)或設(shè)施中的節(jié)點(diǎn)
• 網(wǎng)絡(luò)邊緣：針對(duì)特定網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，比如基站和電信數(shù)據(jù)中心
• 區(qū)域邊緣：服務(wù)于最廣大地域的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心

邊緣緩存如何工作?

緩存是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)供以后通過軟件或硬件內(nèi)存部件訪問的過程。通過讓資源更靠近最終用戶，邊緣緩存可以在用戶定期訪問同樣的資源時(shí)緩解流量。

內(nèi)存供應(yīng)鏈

為此，數(shù)據(jù)中心、邊緣服務(wù)器和本地內(nèi)存部件協(xié)同工作以創(chuàng)建內(nèi)存層次結(jié)構(gòu)。雖然傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的容量可能最大，但它們?cè)谶吘売?jì)算環(huán)境的資源卻是網(wǎng)絡(luò)終端用戶使用最少的。

同樣，邊緣服務(wù)器容量較小，但存儲(chǔ)使用頻率更高的資源。最后，本地存儲(chǔ)的存儲(chǔ)空間最少，卻含有最常需要的內(nèi)容和資源。有效部署后，邊緣緩存可改善端點(diǎn)性能，同時(shí)用負(fù)載均衡減輕遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的負(fù)擔(dān)。

緩存實(shí)際應(yīng)用：Web 瀏覽器

大多數(shù)最終用戶都聽說過緩存這個(gè)術(shù)語，并將它與Web歷史記錄相關(guān)聯(lián)。雖然是基本的理解，卻是準(zhǔn)確的描述。Web瀏覽器是緩存實(shí)際應(yīng)用的最明顯例子。用于Web瀏覽的緩存(包括邊緣緩存)通常遵循這些步驟：

1. 最終用戶導(dǎo)航到特定網(wǎng)站或應(yīng)用程序。
2. Web瀏覽器下載Web內(nèi)容，顯示給用戶。
3. 用戶在稍后的時(shí)間或日期訪問同一網(wǎng)站。
4. 瀏覽器從緩存中檢索網(wǎng)站的原始內(nèi)容。
5. 瀏覽器掃描網(wǎng)頁(yè)以獲取新內(nèi)容并更新資源。

通過緩存，Web瀏覽器可以減少為最終用戶請(qǐng)求提供服務(wù)所需的數(shù)字工作。緩存允許自適應(yīng)更新新的動(dòng)態(tài)內(nèi)容，而不是每當(dāng)用戶訪問時(shí)重新加載網(wǎng)頁(yè)的靜態(tài)內(nèi)容。

緩存最常見的挑戰(zhàn)是它們不是無限存儲(chǔ)。管理員或用戶通常需要清除空間或重新配置緩存，以便在發(fā)生故障后恢復(fù)功能。

哪些機(jī)制含有緩存功能?

軟件緩存

• 操作系統(tǒng)
• 域名系統(tǒng)(DNS)
• 數(shù)據(jù)庫(kù)
• Web應(yīng)用服務(wù)器

硬件緩存

• CPU或GPU
• 硬驅(qū)
• 固態(tài)硬盤

邊緣緩存增強(qiáng)了可用性

邊緣計(jì)算帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，但好處顯而易見，越來越數(shù)字化的生態(tài)系統(tǒng)需要它。 5G連接的出現(xiàn)將擴(kuò)大移動(dòng)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的使用范圍，全球用戶都希望能夠全天候訪問數(shù)字資源。位置至關(guān)重要，邊緣基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)展將擴(kuò)展緩存功能，因而可以更快速地交付Web內(nèi)容和資源。

原文標(biāo)題：Edge Cache: What Is Edge Caching? How Does it Work?，作者：SAM INGALLS

【51CTO譯稿，合作站點(diǎn)轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明原文譯者和出處為51CTO.com】