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Aktivierung der Webcachefunktion von ISA Server 2004


Die Informationen in diesem Artikel beziehen sich auf:

  • Microsoft ISA Server 2004 mit Service Pack 1

 

ISA Server 2004 kann sämtlichen aus- und eingehenden Webverkehr für die Protokolle HTTP und FTP zwischenspeichern (=cachen). Wenn von internen Clients angeforderte externe Webseiten gespeichert werden spricht man vom Forward-Caching. Das Cachen der Seiten kann die Performance drastisch steigern. Der Flaschenhals beim Internetzugang ist heute nach wie vor die Bandbreite der Anbindung an den ISP. Interne Netzwerke haben heute fast überall mindestens 100MBit/s zur Verfügung, die Internetanbindung beträgt in kleinen und mittleren Unternehmen meist entweder 2 MBit/s synchron oder eine DSL Variante mit z.B. 3072/384kBit/s. Neben den Geschwindigkeitsvorteilen kann auch eine Kostenersparnis erreicht werden, sofern nicht sowieso eine feste Pauschale vereinbart wurde. Je langsamer und teurer die Internetanbindung desto lohnender erweist sich das Cachen.

Wie funktioniert nun das Caching?

Nehmen wir an, für die beiden Firewalladministratoren eines Unternehmens Michael und Manfred existiert eine Firewallrichtlinie, die ihnen das Surfen im Web erlaubt (HTTP zugelassen). Michael öffnet seinen Webbrowser und besucht die Webseite  www.msisafaq.de und sieht sich dort einige Anleitungen an. Die Webseiten und die dazugehörenden Bilder werden von ISA Server beim Zielwebserver im Auftrag von Michaels Client angefordert und im Cache des ISA Servers gespeichert (und natürlich sofort an Michaels Webbrowser gesendet). Michael erzählt Manfred davon und dieser besucht von seinem eigenen PC aus ebenfalls diese Webseite. Manfreds Webbrowser teilt dem ISA Server mit, welche Seite er angezeigt bekommen möchte. Der ISA schaut schnell in seinem Cache nach, ob er nicht schon auf der gewünschten Seite war. In diesem Beispiel ist das ja der Fall und der ISA prüft nur noch, ob es inzwischen eine aktuellere Seite am Zielwebserver gibt. Ist das der Fall, holt er die neuere Version und leitet sie an Manfreds Webbrowser weiter. Ist keine neue Version verfügbar, kann er Manfred die Seiten aus dem lokalen Cache zur Verfügung stellen. Dass das natürlich wesentlich schneller geht als wenn extra für Manfred die Seiten erneut komplett herunter geladen werden müssen sollte einleuchtend sein. Neben dem dadurch erzielten Geschwindigkeitsvorteil kann zusätzlich noch (kostbare) Bandbreite und je nach Tarif auch Volumenkosten eingespart werden. Je mehr Benutzer die selben Webseiten aufrufen desto größer der Vorteil. 

Der ISA Server nutzt zwei Speichermedien für die gecachten Daten.  Zuerst werden die Daten im RAM des Servers zwischengespeichert. Wenn der zur Verfügung stehende Platz erschöpft ist werden die Inhalte in ein Cachefile auf einer lokalen Festplatte geschrieben. Daher kann durch hinzufügen von RAM (und/oder einer Konfigurationsänderung) die Cachleistung erhöht werden.

Ergänzend dazu kann der ISA Server für so genannte "Inhaltdownloadaufträge" konfiguriert werden. Dadurch kann der ISA Server selbstständig zu einem vordefinierten Zeitplan bestimmte (Teile von) Webseiten in seinen lokalen Cache laden, um sie zu einem späteren Zeitpunkt den Benutzern schneller zur Verfügung zu stellen. Der Download kann zum Beispiel nachts oder außerhalb der üblichen Geschäftszeiten erfolgen, um die weniger benutze Bandbreite auszunutzen, die ja tagsüber für wichtigere Dinge benutzt werden sollte. Wie ein solcher Inhaltdownloadauftrag konfiguriert wird, ist in einem eigenen Artikel beschrieben.

Wie eingangs erwähnt kann, der ISA neben dem gerade beschriebenen Forward Caching auch gerade entgegengesetzt cachen. Man spricht dann vom Reverse Caching. Was ist hier der Unterschied und wann wird was benötigt?

Ihr Unternehmen setzt den ISA Server ein um z.B. einen internen Webserver mit der Firmenwebseite zu veröffentlichen. Dazu wurde eine entsprechende Firewallrichtlinie erstellt. Wird nun diese Webseite von außen aufgerufen, klinkt sich wiederum der ISA zwischen die Anfrage und ruft stellvertretend für den Webclient (als Proxy) die Seiten auf. Dabei lädt er sie natürlich wieder in seinen lokalen Cache. Wird die Seite zu einem späteren Zeitpunkt erneut abgerufen, kann der ISA - nach kurzer Aktualitätsprüfung - die Seiten aus seinem lokalen Cache bereitstellen. In diesem Szenario wird nicht zwingend Bandbreite gespart. Dafür wird der Webserver entlastet, da er nicht mehr jede Anfrage selber beantworten muss.

Denkbar ist auch, den ISA Server als Webproxy innerhalb eines Unternehmens als Cacheengine vor einem stark-besuchten Intranetserver aufzubauen. Nur, um mal eine etwas größere artfremde Idee zu nennen....

Unmittelbar nach der Installation des ISA Server 2004 ist die Cachefunktionalität nicht aktiviert. Dies muss bei Bedarf nachgeholt werden (was ich für die meisten Anwendungsfälle empfehle).

Als erstes muss ein Cachelaufwerk definiert werden. 

Dazu kann man den Aufgabenbereich...

...oder das Kontextmenü verwenden:...

Anschließend erhält man die Laufwerksdefinitionsbox:

Je nach Anzahl der vorhandenen Festplatten/Volumes werden natürlich mehrere Laufwerke angeboten als im oberen Beispiel. Es empfiehlt sich aus Performancegründen, das Cachefile auf eine separate schnelle Festplatte zu legen. Die Größe ist individuell und ich möchte hier keine Regelempfehlung machen.

Im obigen Beispiel wurde ein Cachefile von 2000 MB festgelegt.

Natürlich müssen die Einstellungsänderungen wie beim ISA Server 2004 üblich übernommen werden:

Da anschließend auch der Firewalldienst neu gestartet werden muss wird der Administrator darauf hingewiesen.

Sobald der Diensteneustart erfolgt ist, werden alle Webanfragen zwischengespeichert.

Anschließend kann man in den Eigenschaften der Cacheeinstellungen noch einiges konfigurieren:

Ähnlich wie beim ISA Server 2000 können einige Zwischenspeicherungsoptionen gesetzt werden. Die interessanteste Einstellung dabei ist der "Prozentanteil des freien Speichers, der zum Zwischenspeichern verwendet werden soll". Die Standardeinstellung ist 10%. Soll der ISA (auch) als Cacheengine verwendet werden und verfügt er über genügend RAM kann der Wert erfahrungsgemäß bis auf 80 oder 90% erhöht werden. D.h. dass wesentlich mehr RAM für den schnellen Zwischenspeicher verwendet wird. Hierdurch wird eine deutlich gesteigerte Performance erreicht.

Hinweis: Im Artikel CacheManagement wird ein Tool beschrieben, mit dem sich der Cache verwalten lässt.

 

Stand: Friday, 28. August 2009/DR.


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Stand: Monday, 18. March 2013 / Dieter Rauscher