
É normal, quando se está desenvolvimendo um mapa com muitas camadas, ou camadas com muitas feições espaciais, que fique um pouco lento na hora da renderização. Dependendo da aplicação e principalmente da conexão do usuário, isso pode torna-se um transtorno e pode inviabilizar o uso do mapa.
Para contornar esse problema existem algumas providências que devem ser tormadas, como algumas configurações para o aumento da performance, e entre elas está a configuração do GeoWebCache.
As configurações abaixo levam em consideração que o GeoServer utilizado é a versão 1.7.6 ou superior, e que ele está rodando no seu endereço default ( http://localhost:8080/geoserver/ ).
Para habilitar o GeoWebCache na sua instalação do GeoServer você deve abrir o arquivo web.xml que se encontra na pasta [GEOSERVER_INSTALL]\webapps\geoserver\WEB-INF e adicionar os seguintes parâmetros:

Note que pasta GEOWEBCACHE_CACHE_DIR está apontando para a pasta C:\temp, porém deixo a indicação que a pasta utilizada seja a [GEOSERVER_DATA_DIR]\gwc ao invés da C:\temp. Além de setar as váriáveis acima, é necessário criar o arquivo geowebcache.xml na pasta GEOWEBCACHE_CACHE_DIR, veja o exemplo abaixo:

Feito isso, você deve reiniciar o GeoServer, acessar a URL http://localhost:8080/geoserver/gwc/, clicar em Dynamic list of layers, para visualizar as camadas que serão “cacheadas”. Para acessar suas camadas através do Geowebcache ao invés de acessar pela URL http://localhost:8080/geoserver/wms você deve utilizar a seguinte URL http://localhost:8080/geoserver/gwc/service/wms.

Para facilitar vou colocar o código que será adicionado no web.xml:
<context-param>
<param-name>GEOWEBCACHE_CACHE_DIR</param-name>
<param-value>C:\GeoServer_Data_Dir\gwc</param-value>
</context-param>
<context-param>
<param-name>GEOSERVER_WMS_URL</param-name>
<param-value>http://localhost:8080/geoserver/wms?request=GetCapabilities</param-value>
</context-param>
… e também o conteúdo do arquivo geowebcache.xml:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<gwcConfiguration xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://geowebcache.org/schema/1.1.5/geowebcache.xsd"
xmlns="http://geowebcache.org/schema/1.1.5">
<version>1.1.5</version>
<backendTimeout>120</backendTimeout>
<cacheBypassAllowed>true</cacheBypassAllowed>
<layers>
</layers>
</gwcConfiguration>
A partir da versão 2.0.x o parâmetro GEOSERVER_WMS_URL não deve conter a string ?request=GetCapabitilies no seu conteúdo, pois isso implicará em um erro na inicialização do mesmo.