ウェブキャッシュ

ウェブキャッシュ（またはHTTPキャッシュ）は、ワールドワイドウェブを最適化するためのシステムです。クライアント側とサーバー側の両方に実装されます。マルチメディアファイルなどのファイルをキャッシュすることで、ウェブ閲覧時の全体的な遅延を軽減できます。 ^[1]^[2]

システムの各部

前進と後進

フォワードキャッシュとは、Webサーバーのネットワーク外にあるキャッシュのことです。例えば、クライアントのWebブラウザ、ISP、企業ネットワークなどです。ネットワーク対応のフォワードキャッシュは、アクセス頻度の高いアイテムのみをキャッシュします。クライアントとWebサーバーの間にあるプロキシサーバーは、HTTPヘッダーを評価し、Webコンテンツを保存するかどうかを決定します。

リバースキャッシュは、1つまたは複数のウェブサーバーの前段に配置され、インターネットからのリクエストを高速化し、ピーク時のサーバー負荷を軽減します。これは通常、ネットワーク上の様々な場所にウェブコンテンツのコピーを保持するコンテンツ配信ネットワーク（CDN）を指します。

HTTPオプション

ハイパーテキスト転送プロトコル（HTTP）は、キャッシュを制御するための3つの基本的なメカニズム（鮮度、検証、無効化）を定義しています。これらは、サーバーからのHTTPレスポンスメッセージのヘッダーで指定されます。

フレッシュネス（鮮度）は、レスポンスをオリジンサーバーで再確認することなく使用できることを可能にし、サーバーとクライアントの両方で制御できます。例えば、Expiresレスポンスヘッダーはドキュメントが古くなる日付を指定し、Cache-Control: max-ageディレクティブはキャッシュにレスポンスの鮮度が何秒続くかを伝えます。

検証は、キャッシュされたレスポンスが古くなった後も有効かどうかを確認するために使用できます。例えば、レスポンスにLast-Modifiedヘッダーがある場合、キャッシュはIf-Modified-Sinceヘッダーを使用して条件付きリクエストを発行し、レスポンスが変更されたかどうかを確認できます。ETag（エンティティタグ）メカニズムは、強力な検証と弱い検証の両方を可能にします。

無効化は通常、キャッシュを通過する別のリクエストの副作用です。例えば、キャッシュされたレスポンスに関連付けられたURLがその後POST、PUT、またはDELETEリクエストを受け取ると、キャッシュされたレスポンスは無効化されます。多くのCDNやネットワーク機器メーカーは、この標準的なHTTPキャッシュ制御を動的キャッシュに置き換えています。

合法性

1998 年、デジタルミレニアム著作権法により、キャッシュの目的においてシステムオペレーターを著作権責任から免除する規則が米国法典 (17 USC §: 512) に追加されました。

サーバー側ソフトウェア

これはサーバー側の Web キャッシュソフトウェアのリストです。

名前	オペレーティング·システム			前進モード	リバースモード	ライセンス
名前	ウィンドウズ	Unixライク	他の	前進モード	リバースモード	ライセンス
Apache HTTP サーバー	はい	OS X、Linux、Unix、FreeBSD、Solaris、Novell NetWare	OS/2、TPF、OpenVMS、eComStation	はい		アパッチ2.0
aiScalerダイナミックキャッシュコントロール	いいえ	リナックス	いいえ			独自の
ApplianSys CACHEbox	いいえ	リナックス	いいえ			独自の
ブルーコートプロキシSG	いいえ	いいえ	SGOS	はい	はい	独自の
エングス	はい	Linux、BSD、OS X、Solaris、AIX、HP-UX	はい	はい	はい	2節BSD風
Microsoft Forefront 脅威管理ゲートウェイ	はい	いいえ	いいえ	はい	はい	独自の
ポリポ	はい	OS X、Linux、OpenWrt、FreeBSD	?	はい	はい	MITライセンス
イカ	はい	リナックス	?	はい	はい	GPL
Apache トラフィックサーバー	?	リナックス	?	はい	はい	アパッチ2.0
解く	いいえ	リナックス	いいえ	はい	はい	独自の
ワニス	いいえ	リナックス	いいえ	VMODが必要	はい	BSD
ウィンゲート	はい	いいえ	いいえ	はい	はい	独自仕様（8ユーザーまで無料）
ナスター	いいえ	リナックス	いいえ	はい	はい	GPL
マカフィーウェブゲートウェイ	いいえ	マカフィー Linux オペレーティングシステム	いいえ	はい	はい	独自の

参照

InterPlanetary File System - ウェブキャッシュを冗長化する
キャッシュ検出プロトコル
HTML5のキャッシュマニフェスト
コンテンツ配信ネットワーク
収穫プロジェクト
プロキシサーバー
ウェブアクセラレータ
検索エンジンのキャッシュ

参考文献

^ Fountis, Yorgos (2017年5月4日). 「ブラウザキャッシュはどのように機能するのか？」
^ Messaoud, S.; Youssef, H. (2009). 「スタックベースのウェブキャッシュ置換アルゴリズムの性能評価のための分析モデル」 . International Journal of Communication Systems . 23 : 1– 22. doi :10.1002/dac.1036. S2CID 46507769.

さらに読む

Ari Luotonen、Web プロキシサーバー(プレンティスホール、1997) ISBN 0-13-680612-0
デュアン・ウェッセルズ著『Web Caching』（O'Reilly and Associates、2001年）。ISBN 1-56592-536-X
マイケル・ラビノビッチ、オリバー・スパチャック著『Web Caching and Replication』（Addison Wesley、2001年）。ISBN 0-201-61570-3

[1] Fountis, Yorgos (2017年5月4日). 「ブラウザキャッシュはどのように機能するのか？」

[2] Messaoud, S.; Youssef, H. (2009). 「スタックベースのウェブキャッシュ置換アルゴリズムの性能評価のための分析モデル」 . International Journal of Communication Systems . 23 : 1– 22. doi :10.1002/dac.1036. S2CID 46507769.