Cómo funcionan los más de 600 PoPs de CloudFront - Enrutamiento Anycast y la jerarquía de caché
Aprenda cómo CloudFront enruta las solicitudes de los usuarios al PoP más cercano usando Anycast, la estructura de dos niveles de edge locations y cachés de borde regionales, y los factores de diseño que determinan las tasas de acierto de caché.
Qué es un PoP (Point of Presence)
Un PoP (Point of Presence) es una ubicación física donde CloudFront almacena en caché contenido cerca de los usuarios finales. CloudFront opera más de 600 PoPs en más de 100 ciudades en más de 50 países. Cada PoP contiene múltiples servidores de caché que almacenan copias del contenido de su origen. Cuando un usuario solicita contenido, la solicitud se enruta al PoP más cercano, reduciendo la latencia al servir contenido desde una ubicación geográficamente próxima en lugar del servidor de origen distante.
Enrutamiento Anycast - Cómo se dirige a los usuarios al PoP más cercano
CloudFront usa enrutamiento Anycast para dirigir a los usuarios al PoP más cercano. Con Anycast, múltiples PoPs anuncian la misma dirección IP, y el protocolo de enrutamiento BGP (Border Gateway Protocol) de internet dirige automáticamente los paquetes al PoP más cercano en términos de red. Esto sucede de forma transparente: el resolver DNS del usuario resuelve el dominio de CloudFront a una dirección IP Anycast, y la infraestructura de enrutamiento de internet entrega la solicitud al PoP óptimo. La selección del PoP considera no solo la distancia geográfica sino también la congestión de red y la salud del PoP, asegurando un rendimiento óptimo incluso durante fallos parciales. Para profundizar sus conocimientos sobre diseño CDN, libros especializados en Amazon pueden ser útiles.
Caché de dos niveles - Edge Locations y cachés de borde regionales
CloudFront emplea una estructura de caché de dos niveles. Las edge locations (más de 600) son la primera capa, ubicadas más cerca de los usuarios finales y manejando la mayoría de las solicitudes. Las cachés de borde regionales (Regional Edge Caches, aproximadamente 13 ubicaciones) son la segunda capa, ubicadas entre las edge locations y el origen. Cuando una edge location tiene un cache miss, consulta la caché de borde regional antes de ir al origen. Dado que las cachés regionales tienen mayor capacidad de almacenamiento y agregan tráfico de múltiples edge locations, mantienen contenido en caché por más tiempo, reduciendo la carga en el origen y mejorando las tasas de acierto generales.
Factores de diseño que determinan las tasas de acierto de caché
Varios factores de diseño determinan las tasas de acierto de caché de CloudFront. La política de caché define qué encabezados, cookies y parámetros de query string se incluyen en la clave de caché: incluir menos elementos resulta en mejores tasas de acierto. El TTL (Time to Live) controla cuánto tiempo permanece el contenido en caché: TTLs más largos mejoran las tasas de acierto pero pueden servir contenido obsoleto. La normalización de URLs (ordenar parámetros de query string, normalizar mayúsculas/minúsculas) previene entradas de caché duplicadas para el mismo contenido. Para contenido dinámico, las políticas de caché basadas en encabezados permiten cachear variantes (por ejemplo, por Accept-Language o Accept-Encoding).
Origin Shield - Una tercera capa de caché para proteger el origen
Origin Shield es una capa de caché adicional opcional que se ubica entre las cachés de borde regionales y su origen. Actúa como un punto de coalescencia central: múltiples cachés regionales que solicitan el mismo contenido resultan en una sola solicitud al origen. Esto es particularmente beneficioso para orígenes con capacidad limitada o cuando el contenido se accede desde muchas regiones. Origin Shield reduce la carga del origen, mejora las tasas de acierto de caché y proporciona mejor rendimiento para audiencias distribuidas globalmente. Se habilita por comportamiento de caché y genera un cargo incremental por solicitud.