کشینگ وب یکی از مؤثرترین روشها برای بهبود تجربه کاربران در وبسایتها است. این تکنیک با ذخیره موقت پاسخهای HTTP، سرعت پاسخگویی به درخواستهای بعدی را افزایش میدهد. در این مقاله آموزشی، به بررسی مبانی کشینگ وب، اصطلاحات کلیدی، هدرهای HTTP و استراتژیهای مختلف کشینگ میپردازیم تا به شما کمک کنیم عملکرد سایت خود را بهینه کنید.
کشینگ وب چیست؟
کشینگ وب فرآیندی است که در آن پاسخهای HTTP برای درخواستها ذخیره میشوند تا درخواستهای بعدی سریعتر پاسخ داده شوند. این قابلیت، بخشی از طراحی اصلی پروتکل HTTP است که هدف آن کاهش ترافیک شبکه و افزایش سرعت پاسخگویی سیستم است. کشها در نقاط مختلف مسیر تحویل محتوا، از سرور اصلی تا مرورگر کاربر، قرار دارند و با قوانین خاصی عمل میکنند.
مزایای کشینگ وب
استفاده از کشینگ وب مزایای متعددی برای کاربران و ارائهدهندگان محتوا دارد:
- کاهش هزینههای شبکه: با ذخیره محتوا در نقاط نزدیکتر به کاربر، نیاز به ارسال درخواست به سرور اصلی کاهش مییابد.
- افزایش سرعت پاسخگویی: کشینگ وب امکان دسترسی سریعتر به محتوا را فراهم میکند، زیرا نیازی به سفر کامل شبکه نیست.
- بهبود عملکرد سرور: با استفاده از کشینگ، سرور اصلی میتواند با همان سختافزار عملکرد بهتری ارائه دهد.
- دسترسی به محتوا در زمان قطعی شبکه: با سیاستهای مناسب، کشینگ میتواند محتوا را حتی در زمان قطعی سرور اصلی در دسترس نگه دارد.
اصطلاحات کلیدی در کشینگ وب
برای درک بهتر کشینگ وب، آشنایی با برخی اصطلاحات ضروری است:
- Origin Server: سرور اصلی که محتوای اولیه از آن ارائه میشود.
- Cache Hit Ratio: نسبت درخواستهایی که از کش پاسخ داده میشوند به کل درخواستها.
- Freshness: نشاندهنده این است که آیا محتوای کششده هنوز برای ارائه به کاربر مناسب است.
- Stale Content: محتوایی که مهلت freshness آن منقضی شده و نیاز به اعتبارسنجی یا بهروزرسانی دارد.
- Validation: فرآیند بررسی محتوای کششده با سرور اصلی برای اطمینان از بهروز بودن.
- Invalidation: حذف محتوای کششده قبل از انقضای آن به دلیل تغییرات در سرور اصلی.
چه نوع محتوایی را میتوان کش کرد؟
برخی محتواها برای کشینگ وب مناسبتر هستند، مانند:
- لوگوها و تصاویر برند
- تصاویر ثابت مانند آیکونهای ناوبری
- فایلهای CSS و JavaScript عمومی
- محتوای قابل دانلود و فایلهای رسانهای
اما باید در کش کردن موارد زیر احتیاط کرد:
- صفحات HTML
- تصاویر متغیر
- فایلهای JavaScript و CSS که مرتب تغییر میکنند
- محتوای نیازمند احراز هویت
محتوای حساس مانند اطلاعات بانکی یا دادههای کاربرمحور نباید کش شوند.
مکانهای ذخیرهسازی کش وب
محتوا میتواند در نقاط مختلف مسیر تحویل ذخیره شود:
- Browser Cache: مرورگرهای وب کش کوچکی برای محتوای کاربرمحور یا پرهزینه دارند.
- Intermediary Caching Proxies: سرورهای میانی مانند ISPها میتوانند محتوا را کش کنند.
- Reverse Cache: زیرساخت سرور شما میتواند کشی برای خدمات backend ایجاد کند.
هدرهای HTTP مرتبط با کشینگ
هدرهای HTTP نقش کلیدی در تعیین سیاستهای کشینگ وب دارند. مهمترین هدرها عبارتاند از:
- Expires: زمان انقضای محتوا را مشخص میکند.
- Cache-Control: جایگزین مدرنتر برای Expires با امکانات بیشتر.
- Etag: برای اعتبارسنجی محتوا استفاده میشود.
- Last-Modified: زمان آخرین تغییر محتوا را نشان میدهد.
- Content-Length: اندازه محتوا را مشخص میکند که برای کشینگ ضروری است.
- Vary: به کشها میگوید که هدرهای اضافی را در نظر بگیرند، مانند Accept-Encoding.
هدر Vary و اهمیت آن
هدر Vary امکان ذخیره نسخههای مختلف یک محتوا را فراهم میکند. برای مثال، با استفاده از Accept-Encoding، میتوان محتوای فشرده و غیرفشرده را متمایز کرد. اما استفاده بیش از حد از Vary، مانند برای User-Agent، ممکن است باعث کاهش Cache Hit Ratio شود.
گزینههای هدر Cache-Control
هدر Cache-Control گزینههای متعددی برای کنترل کشینگ وب دارد:
- no-cache: محتوا باید قبل از ارائه دوباره اعتبارسنجی شود.
- no-store: محتوا به هیچ وجه کش نشود.
- public: محتوا توسط مرورگر و کشهای میانی قابل ذخیره است.
- private: فقط مرورگر کاربر میتواند محتوا را کش کند.
- max-age: حداکثر زمان freshness محتوا را مشخص میکند (در ثانیه).
- s-maxage: مشابه max-age، اما فقط برای کشهای میانی.
- must-revalidate: محتوا باید طبق freshness بررسی شود.
- proxy-revalidate: مشابه must-revalidate، اما فقط برای کشهای میانی.
- no-transform: مانع تغییر محتوا توسط کشها میشود.
تدوین استراتژی کشینگ وب
ایجاد یک استراتژی کشینگ وب مناسب نیازمند تعادل بین عملکرد و انعطافپذیری است. در ادامه چند توصیه ارائه میشود:
چالشهای رایج
محتوای پویا یا حساس ممکن است برای کشینگ مناسب نباشد. همچنین، محتوای قدیمی که هنوز در کشها معتبر است میتواند مشکلساز شود.
توصیههای کلی
برای بهینهسازی کشینگ وب، موارد زیر را در نظر بگیرید:
- ایجاد دایرکتوریهای اختصاصی: محتواهایی مانند تصاویر و CSS را در دایرکتوریهای جداگانه قرار دهید.
- استفاده از URL یکسان: برای ارجاع به محتوا همیشه از یک URL استفاده کنید.
- استفاده از CSS Image Sprites: برای کاهش درخواستها و افزایش طول عمر کش.
- میزبانی منابع به صورت محلی: اسکریپتهای خارجی را روی سرور خود میزبانی کنید.
- Fingerprinting: افزودن شناسه منحصربهفرد به نام فایلها برای invalidate کردن کش.
تنظیم هدرهای مناسب
- محتوای عمومی را برای کش در همه نقاط مجاز کنید.
- محتوای کاربرمحور را فقط در مرورگر کاربر کش کنید.
- برای محتوای حساس از
no-cacheیاno-storeاستفاده کنید. - همیشه از validatorها مانند
EtagوLast-Modifiedاستفاده کنید. - برای محتوای پشتیبانی مانند تصاویر، freshness طولانی تنظیم کنید.
- برای محتوای اصلی مانند HTML، freshness کوتاه یا بدون کش تنظیم کنید.
نتیجهگیری
پیادهسازی صحیح کشینگ وب میتواند تأثیر چشمگیری بر عملکرد سایت شما داشته باشد. با تنظیم سیاستهای کشینگ مناسب، میتوانید هزینههای پهنای باند را کاهش دهید، عملکرد سرور را بهبود بخشید و تجربه کاربری سریعتری ارائه دهید. این مقاله به شما کمک کرد تا با مبانی کشینگ وب، هدرهای HTTP و استراتژیهای بهینه آشنا شوید.