Edge-Caching

Edge-Caching ist ein Mechanismus, den Content-Delivery-Netzwerke (CDNs) verwenden, um Internetinhalte an verschiedenen Orten auf der Welt im Cache zu speichern. Beispiele sind Website-Daten, Cloud-Speicher und Streaming-Medien. Indem Kopien von Dateien an mehreren „Edge“-Standorten gespeichert werden, kann ein CDN Inhalte schneller an Benutzer liefern als ein einzelner Server.

CDNs können über Dutzende oder Hunderte globaler Rechenzentren verfügen. Jedes Rechenzentrum enthält Edge-Server, die Daten auf intelligente Weise an Benutzer in der Nähe liefern. In den meisten Fällen „ziehen“ Edge-Server Daten von einem Ursprungsserver, wenn Benutzer zum ersten Mal Inhalte anfordern. Sobald ein Edge-Server ein Bild, ein Video oder ein anderes Objekt abruft, speichert er die Datei im Cache – normalerweise für einige Tage oder Wochen. Das CDN bedient nachfolgende Anfragen dann vom Edge-Server statt vom Ursprung.

Gestaffeltes Caching

Ein CDN kann neu abgerufene Inhalte automatisch an alle Server weitergeben oder warten, bis jeder Server die Daten anfordert. Die automatische Weitergabe verringert die Anzahl der Verbindungen zum Ursprungsserver, kann aber zu unnötigen Duplikaten selten aufgerufener Dateien führen. Das Warten auf lokale Anfragen ist effizienter, erhöht jedoch die Anzahl der Verbindungen zum Ursprungsserver. Moderne CDNs verwenden gestaffeltes Caching, um die beiden Methoden auszugleichen. Beim ersten Zugriff eines Benutzers auf eine Datei speichert das CDN sie auf dem lokalen Edge-Server und in mehreren „primären Rechenzentren“ im Cache. Dadurch wird die unnötige Weitergabe zwischengespeicherter Dateien reduziert und die Anzahl der Verbindungen zum Ursprungsserver begrenzt.

Vorteile von Edge-Caching

Edge-Caching verringert die Latenz und ermöglicht dadurch eine schnellere und gleichmäßigere Bereitstellung von Internetinhalten für Benutzer auf der ganzen Welt. Ein Benutzer in Sydney, Australien, kann beispielsweise eine Verzögerung von zwei Sekunden erleben, wenn er auf einen Server in Houston, Texas, zugreift. Wenn die Daten in Australien zwischengespeichert sind, kann die Verzögerung weniger als ein Zehntel einer Sekunde betragen.

Der Hauptzweck von Edge-Caching besteht zwar darin, die Geschwindigkeit der Inhaltsbereitstellung zu verbessern, es bietet jedoch auch zwei weitere bedeutende Vorteile: eine Verringerung der Bandbreite und Redundanz.

Edge-Caching verringert die benötigte Internetbandbreite, indem die Entfernung verkürzt wird, die Daten zu jedem Benutzer zurücklegen müssen. Lokale Edge-Server reduzieren die Überlastung des Internets und begrenzen Engpässe im Datenverkehr. Die Replikation von Daten über mehrere globale Rechenzentren hinweg bietet ebenfalls Redundanz. Während CDNs Daten normalerweise von einem Ursprungsserver abrufen, können einzelne Rechenzentren als Sicherungen dienen, wenn der Ursprungsserver ausfällt oder nicht erreichbar ist.