前言：網路的瓶頸

以往人與人的溝通必須經由書信或電話，資訊的取得則大部分來自書籍，而現在，因為網路，我們可以在瞬間與國外的友人通信，可以在短時間內連往國家圖書館或更遠的美國大學圖書館，恣意取得所要的資訊。網路讓我們的生活更方便，更有效率，只是，如同台北的交通一般，台灣以及國際的網路基礎頻寬建設，跟不上一日千里的網路運用，所有的網路用戶都在心裡吶喊：我花費太多的時間在等待網路的緩慢回應，個人與企業的生產力因為網路的延遲而損失了。因應網路的發展，世界各國正進行頻寬建設，請參見(圖一)，主要有兩個計劃在推動，分別是「次世代網路」與「第二代網路」，我國也參與其中，近期通過的固網將結合寬頻上網等加值服務，所以在可預見的未來，我們將能享受較目前寬敞的網路交通。

《圖一　世界各主要地區的網路頻寬建設》

開源、節流與快取技術

企業運用網路提昇了競爭力，然而也因為網路速度的延遲，員工、組織的生產力在網路上折損不少，要改善這種情況，可從「開源」與「節流」著手：

開源即是提昇企業連線頻寬，這需要企業投資更多的經費在頻寬上，經營者須考量它的投資報酬率。另外，若企業的資訊多來自國外，經營者必須了解，目前台灣與國外的連線頻寬相當捉襟見肘，提昇專線速度的花費，對與改善取得國外的資訊嚴重緩慢，並沒有太大的效果。

節流則是節省網路交通流量，然而如何節省，傳統較為消極的做法一般是拒絕員工使用Web或管制Web的使用，另外再加上快取伺服器(Proxy Server)的使用，便可以達到起碼的節流效果。

談到快取技術(Cache)，它是將網路上經常瀏覽的網頁內容(包含文字與圖片)保留一份在較靠近(邏輯上或實際上)您的地方，下一次，您或其他人也在網路上搜尋、瀏覽相同的網頁時，它便會代替遠處的伺服器把資訊快速地送給您，因為這個技術，您會發現在網路上下載資訊變得飛快，彌足珍貴的網路頻寬也因為它而大幅節省下來，請參見(圖二)。

《圖二　快取架構示意圖》

工商越發達，時間越顯珍貴，現有的專線用戶大多數都已採用傳統快取伺服器(Proxy Server)來執行快取功能，試圖節省聯外頻寬並提昇用戶連線速度，它們多半是利用Microsoft、Netscape或其他Proxy軟體，以NT或UNIX為作業平台，在一般的個人電腦或伺服器上執行。傳統軟體快取雖然廣受採用，但由於技術以及軟體執行效能所延伸造成的許多缺憾，許多網路設備公司便推出獨立式的硬體式快取設備，例如Cisco的Cache Engine、Network Applian的NetCache、Cacheflow的CacheFlow系列等，都在快取的功能與技術上取得相當的突破。

傳統快取用戶的困擾

效能與穩定性不足

當傳統的快取伺服器失常時，用戶的連線都將中斷，許多企業為了避免快取伺服器的不穩定造成公司的損失，花費相當高的費用購買高階的伺服器並架構UNIX來執行快取功能，然而由於作業系統及快取軟體的先天限制，依然無法避免快取不穩定的惡夢，以台灣某知名防毒軟體公司為例，他們的傳統快取伺服器平均每天要當機1次以上。

缺乏容錯設計

當傳統快取伺服器需要移出維護或失常時，瀏覽器上設定有快取指向的用戶，都將無法與網際網路連線，哪裡也去不了！不管是傳統的快取伺服器或是目前坊間可見的硬體式快取設備皆有其服務能力上限，當用戶連線數超過他們的上限時，其結果是隨後所有的用戶都將無法與網際網路連線，同樣哪裡也去不了！

用戶端必須設定

傳統的快取用戶必須自行或請人為他們的瀏覽器做快取設定，當快取系統失常或當機時同樣的過程要再來兩次，數十人的公司也許不覺得累人，那麼幾百甚至千人規模的公司又如何呢？

過期資訊

採用傳統快取伺服器的問題，還有瀏覽資訊早已過期的問題，由於傳統的軟體式快取，對於所快取的資料無法進行即時且精確的更新，所以造成用戶瀏覽的是數小時或數週前的資料，這在網路資訊越來越發達，資訊更新速度愈來愈快的今天，更令人頭痛。

目前可見的解決方案

站在用戶的觀點，完善的快取設備需要能提供良好的快取效能、容錯備援技術、容錯功能、叢集技術、以及用戶不需設定的通透技術。之前提到的各家廠商所生產之快取設備，目前皆已向Cisco取得WCCP(Web Cache Communication Protocol)授權，提供用戶免設定的網路瀏覽服務。所謂WCCP是Cache Engine與路由器的溝通工具，它不會對路由器的運作造成干擾，路由器運用WCCP，將本來需要飄洋過海的網頁瀏覽要求導引到快取設備，WCCP會知道是否有新的Cache Engine加入或移除、每個Cache Engine現在的能力如何等，據以調整快取的狀況。

第一次接觸的網站

步驟一：用戶對於某網站進行第一次瀏覽時，用戶的連線會被路由器導引到快取設備，再由快取設備代表用戶到網際網路上取的資訊，瀏覽過程中，若發生用戶身分認證的需求時，這一段需要用戶直接與網站溝通。

步驟二：快取設備將取得的資訊轉送給用戶，完成網站第一次(或更新資訊)的快取連線動作，請參見(圖三)。

《圖三　快取工作流程示意圖》

第一次之後：另一位用戶存取同樣的網站，路由器同樣將之導引至快取設備，快取設備再將資訊傳回用戶，完成這一次用戶瀏覽要求。

因為快取設備，所以本來要到網際網路的交通被節省了下來，為企業節省了大量的頻寬，並節省了原來長時間的等待。

不論是傳統軟體式快取或是新式快取設備，都能提昇網路瀏覽速度並節省聯外頻寬，不過，也由於廠商間技術的差異，各家廠商所能提供的快取命中率與頻寬節省量有優劣之分。以往由於缺乏公正的第三機構，所以各家廠商皆是自賣自誇，而用戶對於自家使用的快取設備也缺乏衡量效能工具，僅有一支由Cacheflow所提供的程式可供測量期效能，不過，在許多用戶使用後發現，也許是Cacheflow對這支程式設計上的問題，當您使用這支程式衡量Cacheflow快取設備與其他公司設備時，您會發現Cacheflow的數值很漂亮，但卻與實際有一段差異。2000年第一季，終於有一個叫做Polygraph的第三機構，舉行一次對於全球快取設備的大會診，所有知名廠商全員到齊一較高下，結果軟體式快取部分，由Squid拔得頭籌，至於新式快取設備部分則由Cisco領先。

新式快取應具備的功能

資訊常保最新

透過快取設備取得的資訊必須是最新的，以Cache Engine為例，它會根據網頁上每一個元件的時間設定進行資料更新，並且能進一部分析網頁元件，以確保用戶不需擔心瀏覽到過期資訊的問題。

不影響網頁計數器

許多網頁會有來訪人次計數器，這些網頁作者會在撰寫網頁時，在網頁上設計一個小點，並標示這個小點「不可快取」，所以每次有人瀏覽這網頁時，快取設備需到網際網路上將這個小點取回，所以又觸動了這個網頁計數器乙次。有些網頁作者偷懶沒有這樣做，這是網頁作者的粗心，完全不影響快取設備對您產生的效益。

穩定的容錯功能

快取設備在設計上也必須考慮，作法是萬一快取設備需要移出或是失常，用戶的連線會由路由器發送至網際網路的網站，這樣一來，快取設備用戶的連線便可保持暢通無阻。傳統的快取伺服器不太穩定，當它失常時，所有透過它取得網頁的用戶都將無法動彈。

高度的擴充性

對未來的擴充性，也是快取設備要考量的問題。

負載平衡與叢集技術

目前各家公司設備多有叢集擴增技術，不過各家的叢集功能皆有其限制，需多加注意。另外，使用多台的快取設備能使快取效能提升數倍，這一群快取設備更能自動分配流量，提供用戶最快速，最平穩的快取服務，當任一台快取設備離線或失常，其他的快取設備立即接手服務，用戶連線永遠暢通。當您的單位成長時，單獨的快取設備可能不敷使用，您可以再加入一部快取設備，效能將立即提昇。

網站及內容過濾功能

新式快取設備必須提供以下三種過濾功能，讓您能更輕鬆方便地控制網路的使用與流量，除了快取設備內建的過濾功能外，幾家公司也能與常見的色情暴力網站過濾軟體如Websence配合。

URL過濾：您可以建立Good List、Bad List。

Mine過濾：您可以接受或拒絕Java、ActiveX、mpeg、zip、wav等程式類型。

與Radius配合過濾：您也可以與Radius Server配合過濾網站存取。

反向快取

如果您擁有網站，並且將伺服器架設在自己的機房，那麼每個月您要付出可觀的連線費用給ISP。使用快取設備提供的反向快取功能，可以讓您大幅減少經營網站所需租用的頻寬，並且提昇網頁來訪者的回應速度。實際做法是：啟動反向快取功能，並將快取設備放置在ISP機房，這時快取設備會將伺服器的資料複製一份，當網際網路上的用戶來訪您的網站，絕大多數的資料由ISP機房中的快取設備馬上提供，所以ISP到您機房的專線頻寬被大幅削減下來，用戶的連線更順暢了。

升級與網管功能

無痛升級

當您的環境從傳統快取伺服器升級到快取設備時，許多用戶端的瀏覽器上依然存在著傳統的快取設定值，這時MIS人員不需急著在及短的時間內將所有用戶端的設定移除，有些快取設備提供「快取模式」的功能，您只需要啟動快取設備的Proxy，這樣快取設備即會「穿上」Proxy的外衣，來不及移除設定的用戶依然可以連線上網並享受快取功能。

網管功能

Web-GUI管理介面：新式快取設備當然也要提供實用強大的圖形化管理介面，如(圖四)所示。

《圖四　Cache Engine的Web GUI管理畫面》

結語：企業階層式部署將有效提升效率

各地分公司透過總公司的聯外專線存取網際網路，企業總公司與分公司依需要採用適當型號的快取設備，各地的員工會發現，使用網際網路相當迅速、順暢。對企業來說，員工省下了更多的時間，聯外專線費用亦大幅地削減，企業競爭力得到可觀的提昇。各階層快取設備之間的資料交換是由ICP協定來達成，ICP協定使得快取設備也可以與傳統快取伺服器做溝通(但有些傳統快取伺服器不支援ICP)，請參見(圖五)。

《圖五　企業階層式部署》