L'emmagatzematge en memòria cau és el procés d'emmagatzemar les dades a les quals s'accedeix amb freqüència en una ubicació d'emmagatzematge temporal (caché) per reduir el temps que triga a recuperar les dades de la seva font original.
L'emmagatzematge a la memòria cau és una manera d'emmagatzemar informació perquè es pugui accedir més ràpidament en el futur. És com mantenir una còpia d'un llibre que llegeixes sovint a la tauleta de nit en lloc d'haver d'anar a la biblioteca cada vegada que el vulguis llegir. De la mateixa manera, quan visiteu un lloc web, el vostre ordinador emmagatzemarà part de la informació del lloc web perquè la propera vegada que el visiteu, es pugui carregar més ràpidament.
La memòria cau és un procés que s'ha convertit en una part integral de la nostra experiència diària en línia. És un mètode per emmagatzemar dades a les quals s'accedeix amb freqüència en una memòria cau, que és una àrea d'emmagatzematge temporal. Això facilita un accés més ràpid a les dades, millorant el rendiment de les aplicacions i del sistema. La memòria cau s'utilitza àmpliament en navegadors web, servidors i xarxes de lliurament de contingut.
La memòria cau us permet reutilitzar de manera eficient les dades recuperades o calculades anteriorment, reduint així el temps que triga a accedir a les dades. Quan es fa una sol·licitud de dades a les quals s'ha accedit prèviament, la memòria cau pot respondre a la sol·licitud directament, sense necessitat de recuperar les dades de la seva ubicació d'emmagatzematge principal. Això es tradueix en temps de resposta més ràpids i latència reduïda. La memòria cau s'utilitza habitualment als servidors per millorar el rendiment del lloc web i es pot implementar a la memòria RAM o en un disc.
En general, la memòria cau és un procés essencial que ha revolucionat la manera com accedim a les dades en línia. S'ha convertit en una part fonamental de la informàtica moderna, que ens permet accedir a les dades de manera més ràpida i eficient. Mitjançant la reducció de la latència i la millora del rendiment del sistema, la memòria cau s'ha convertit en una eina essencial tant per a empreses com per a persones.
Què és la memòria cau?
definició
L'emmagatzematge en memòria cau és el procés d'emmagatzemar dades que s'utilitzen amb freqüència en una àrea d'emmagatzematge temporal anomenada memòria cau. L'objectiu de l'emmagatzematge en memòria cau és millorar el rendiment de l'aplicació i del sistema reduint la quantitat de temps que triga a accedir a les dades. Quan es fa una sol·licitud de dades que s'emmagatzemen a la memòria cau, el sistema pot recuperar les dades de la memòria cau en lloc d'haver-les d'obtenir de la seva font original, que pot ser més lenta.
Com funciona la memòria cau?
Quan es fa una sol·licitud de dades, el sistema comprova la memòria cau per veure si les dades ja hi estan emmagatzemades. Si és així, el sistema recupera les dades de la memòria cau i les envia a l'usuari. Si les dades no es troben a la memòria cau, el sistema les recupera de la seva font original i les emmagatzema a la memòria cau per a un ús futur. La propera vegada que es sol·licitin les dades, es serviran des de la memòria cau, que és més ràpid que recuperar-les de la seva font original.
Tipus de memòria cau
Hi ha diversos tipus de memòria cau, com ara la memòria cau, la memòria cau i la memòria cau del disc. La memòria cau emmagatzema dades a la memòria cau del sistema, que és més ràpida que emmagatzemar-les al disc. La memòria cau a la memòria emmagatzema dades a la memòria RAM del sistema, que és fins i tot més ràpida que la memòria cau. La memòria cau del disc emmagatzema dades al disc, que és més lent que la memòria cau, però pot emmagatzemar més dades.
La memòria cau també es pot fer a diferents nivells, com ara el navegador web, el servidor web, la CDN (xarxa de lliurament de contingut) i el servidor d'origen. Els navegadors web emmagatzemen HTML, imatges i codi a la memòria cau per reduir el nombre de sol·licituds al servidor web. Els servidors web emmagatzemen a la memòria cau les dades de resposta per reduir la càrrega de la CPU i millorar el rendiment de l'aplicació. Els CDN emmagatzemen contingut a la memòria cau per reduir la latència i millorar l'experiència de l'usuari. Els servidors d'origen emmagatzemen les dades a la memòria cau per reduir la càrrega dels servidors de fons i millorar el rendiment de les aplicacions.
Les API també poden utilitzar la memòria cau per millorar el rendiment. Quan es fa una sol·licitud d'API, el sistema pot comprovar la memòria cau per veure si la resposta ja hi està emmagatzemada. Si és així, el sistema pot servir la resposta des de la memòria cau en lloc de tornar a processar la sol·licitud.
En conclusió, l'emmagatzematge en memòria cau és una tècnica valuosa per millorar el rendiment de les aplicacions i del sistema reduint el temps que triga a accedir a les dades d'ús freqüent. En emmagatzemar dades en una memòria cau, els sistemes poden recuperar les dades més ràpidament i reduir la càrrega dels servidors de fons.
Beneficis de la memòria cau
La memòria cau és una tècnica que pot aportar nombrosos beneficis a les aplicacions millorant-ne el rendiment, reduint costos i augmentant el rendiment. Aquests són alguns dels avantatges més importants de la memòria cau:
Millora del rendiment
Un dels avantatges principals de la memòria cau és que pot millorar significativament el rendiment de les aplicacions. Això es deu al fet que llegir dades d'una memòria cau a la memòria és molt més ràpida que accedir a dades des d'un magatzem de dades basat en disc. En emmagatzemar les dades d'accés freqüent a la memòria RAM, la memòria cau redueix la latència associada amb l'accés a dades des de dispositius d'emmagatzematge més lents i a llarg termini. Això pot millorar l'experiència de l'usuari i augmentar l'eficiència dels processos empresarials crítics.
Cost-eficaç
La memòria cau també pot ajudar a reduir els costos associats a l'ús de la base de dades. En emmagatzemar a la memòria les dades a les quals s'accedeix amb freqüència, la memòria cau redueix el nombre de vegades que cal recuperar dades d'una base de dades. Això pot ajudar a reduir la càrrega del servidor de bases de dades, que al seu torn pot ajudar a reduir l'ús i els costos de la base de dades.
Rendiment superior
L'emmagatzematge en memòria cau també pot ajudar a augmentar el rendiment, que és la quantitat de dades que pot processar un sistema en un període de temps determinat. En emmagatzemar dades a les quals s'accedeix amb freqüència a la memòria, la memòria cau pot ajudar a reduir la quantitat de temps que es triga a recuperar dades d'una base de dades o un altre dispositiu d'emmagatzematge. Això pot ajudar a augmentar el rendiment global d'una aplicació.
L'emmagatzematge en memòria cau pot adoptar moltes formes, com ara la memòria cau web, la memòria cau distribuïda i la memòria cau a la memòria. Algunes solucions de memòria cau populars inclouen Redis, Memcached i Hazelcast. Les xarxes de lliurament de contingut (CDN) també utilitzen la memòria cau per emmagatzemar el contingut d'accés freqüent en ubicacions distribuïdes geogràficament, reduint els temps de càrrega i protegint-se dels ciberatacs.
En general, la memòria cau és una tècnica potent que pot aportar nombrosos beneficis a les aplicacions. En millorar el rendiment, reduir costos i augmentar el rendiment, la memòria cau pot ajudar a garantir que les aplicacions siguin ràpides, eficients i fiables.
Bones pràctiques d'emmagatzematge a la memòria cau
La memòria cau és una eina potent per millorar el rendiment i l'escalabilitat de les aplicacions web. Tanmateix, per aprofitar plenament la memòria cau, és important seguir algunes pràctiques recomanades. En aquesta secció, parlarem d'algunes de les millors pràctiques per a la memòria cau.
Invalidació de la memòria cau
La invalidació de la memòria cau és el procés d'eliminació de dades obsoletes o obsoletes de la memòria cau. És important invalidar la memòria cau quan les dades canvien, per assegurar-se que les dades de la memòria cau estan actualitzades. Hi ha diverses maneres d'invalidar la memòria cau:
- Temps de vida (TTL): estableix un límit de temps per a quant de temps la memòria cau pot emmagatzemar les dades. Un cop caduqui el TTL, la memòria cau quedarà invalidada.
- Capçalera de control de memòria cau: Utilitzeu la capçalera Cache-Control per especificar quant de temps la memòria cau pot emmagatzemar les dades. Aquesta capçalera també es pot utilitzar per especificar altres paràmetres relacionats amb la memòria cau, com ara si la memòria cau es pot compartir entre diversos usuaris o si la memòria cau s'ha de revalidar abans de publicar les dades.
- Invalidació manual: Invalideu la memòria cau manualment quan canvien les dades. Això es pot fer enviant una sol·licitud al servidor amb una capçalera específica que digui al servidor que invalidi la memòria cau.
Polítiques de substitució de la memòria cau
Les polítiques de substitució de la memòria cau determinen quins elements s'han d'eliminar de la memòria cau quan la memòria cau està plena. Hi ha diverses polítiques de substitució de memòria cau, cadascuna amb els seus propis avantatges i desavantatges. Algunes de les polítiques més habituals són:
- S'ha utilitzat menys recentment (LRU): elimina l'element utilitzat menys recentment de la memòria cau.
- Primer en entrar, primer en sortir (FIFO): elimina l'element més antic de la memòria cau.
- Menys ús freqüent (LFU): elimina l'element que s'utilitza menys de la memòria cau.
Capçalera de control de memòria cau
La capçalera Cache-Control és una capçalera HTTP que controla el comportament de la memòria cau. Es pot utilitzar per especificar quant de temps la memòria cau pot emmagatzemar les dades, si la memòria cau es pot compartir entre diversos usuaris i si la memòria cau s'ha de revalidar abans de servir les dades. La capçalera Cache-Control també es pot utilitzar per especificar altres paràmetres relacionats amb la memòria cau, com ara si la memòria cau ha d'emmagatzemar les dades al disc o a la memòria.
altres consideracions
Quan s'implementa la memòria cau, cal tenir en compte diverses altres consideracions:
- Ubicació de la memòria cau: Considereu on emmagatzemar la memòria cau. La memòria cau es pot fer a la memòria principal, al disc dur o a una xarxa de lliurament de contingut (CDN).
- Unitat de gestió de memòria (MMU): Tingueu en compte la MMU quan s'emmagatzemen a la memòria cau a la memòria principal. La MMU és responsable de gestionar l'assignació de memòria i pot afectar el rendiment de la memòria cau.
- Base de dades back-end: Tingueu en compte la base de dades de fons quan emmagatzemeu la memòria cau. Si les dades de la memòria cau no ho són synccronitzat amb la base de dades de fons, pot provocar inconsistències.
- Emmagatzematge en memòria cau CDN: Penseu en la memòria cau de CDN quan feu servir una CDN. La memòria cau CDN pot millorar el rendiment de la memòria cau emmagatzemant les dades més a prop de l'usuari.
- Emmagatzematge en memòria cau DNS: Tingueu en compte la memòria cau DNS quan feu servir un CDN. La memòria cau DNS pot reduir la latència de les cerques de DNS i millorar el rendiment de la memòria cau.
En conclusió, la memòria cau és una eina potent per millorar el rendiment i l'escalabilitat de les aplicacions web. Si seguiu les millors pràctiques per a la memòria cau, com ara la invalidació de la memòria cau, les polítiques de substitució de la memòria cau i utilitzeu la capçalera Cache-Control, podeu assegurar-vos que la vostra memòria cau és eficient i eficaç.
Tecnologies de memòria cau
La memòria cau és una tecnologia crucial que millora el rendiment de les aplicacions reduint el temps de resposta de les dades a les quals s'accedeix amb freqüència. Les tecnologies de memòria cau es poden classificar en quatre categories: memòria cau a la memòria, memòria cau del servidor intermediari, memòria cau CDN i memòria cau del navegador.
Emmagatzematge a la memòria cau
La memòria cau a la memòria emmagatzema les dades a les quals s'accedeix amb freqüència a la memòria temporal, com ara la DRAM, per reduir el temps necessari per recuperar dades dels dispositius d'emmagatzematge més lents. Aquesta tecnologia s'utilitza en diverses aplicacions, com ara la gestió de sessions, magatzems de dades clau-valor i bases de dades NoSQL. La memòria cau a la memòria pot reduir significativament el temps de resposta d'una aplicació i millorar l'experiència de l'usuari.
Emmagatzematge en memòria cau del servidor intermediari
Proxy Caching emmagatzema les dades a les quals s'accedeix amb freqüència en un servidor intermediari entre el client i el servidor. Quan un client sol·licita dades, el servidor intermediari comprova la seva memòria cau per veure si les dades sol·licitades estan disponibles. Si les dades estan disponibles, el servidor intermediari les retorna al client sense reenviar la sol·licitud al servidor. La memòria cau del servidor intermediari pot millorar el rendiment de l'aplicació reduint l'ús d'ample de banda i el temps de resposta del servidor.
Emmagatzematge en memòria cau CDN
CDN Caching emmagatzema les dades d'accés freqüent en diversos servidors distribuïts per tot el món. Quan un client sol·licita dades, el servidor CDN més proper al client retorna les dades. La memòria cau CDN pot millorar el rendiment de l'aplicació reduint el temps de resposta i l'ús de l'ample de banda del servidor. La memòria cau CDN s'utilitza habitualment per a contingut multimèdia, com ara imatges i vídeos.
Memòria cau del navegador
La memòria cau del navegador emmagatzema les dades d'accés freqüent al navegador del client. Quan un client demana dades, el navegador comprova la seva memòria cau per veure si les dades sol·licitades estan disponibles. Si les dades estan disponibles, el navegador les retorna al client sense demanar-les al servidor. La memòria cau del navegador pot millorar l'experiència de l'usuari reduint el temps de resposta de l'aplicació i l'ús de l'ample de banda.
Les tecnologies de memòria cau són essencials per millorar el rendiment de les aplicacions i reduir el temps de resposta de les dades d'accés freqüent. Mitjançant l'ús de tecnologies de memòria cau, els desenvolupadors poden millorar significativament l'experiència de l'usuari i reduir l'ús de l'ample de banda del servidor.
Més Lectura
L'emmagatzematge a la memòria cau és el procés d'emmagatzemar un subconjunt de dades en una capa d'emmagatzematge de dades d'alta velocitat, normalment de naturalesa transitòria, de manera que les futures sol·licituds d'aquestes dades es atenguin més ràpidament del que és possible accedint a la ubicació d'emmagatzematge principal de les dades. Això permet una reutilització eficient de dades recuperades o calculades prèviament (font: AWS). En informàtica, una memòria cau és un component de maquinari o programari que emmagatzema dades perquè les sol·licituds futures d'aquestes dades es puguin atendre més ràpidament. Les dades emmagatzemades en una memòria cau poden ser el resultat d'un càlcul anterior o una còpia de les dades emmagatzemades en un altre lloc (font: Wikipedia)).
Condicions de rendiment del lloc web relacionades