Vahemällu salvestamine on protsess, mille käigus salvestatakse sageli kasutatavad andmed ajutisse salvestuskohta (vahemällu), et vähendada aega, mis kulub andmete toomiseks algallikast.
Vahemällu salvestamine on viis teabe salvestamiseks, et sellele tulevikus kiiremini juurde pääseda. See on sama, nagu hoiaksite sageli loetava raamatu koopiat öökapil, selle asemel, et iga kord raamatukokku minna, kui soovite seda lugeda. Samamoodi salvestab teie arvuti veebisaidi külastamisel osa veebisaidi teabest, et järgmisel külastamisel saaks see kiiremini laadida.
Vahemällu salvestamine on protsess, millest on saanud meie igapäevase veebikogemuse lahutamatu osa. See on meetod sageli kasutatavate andmete salvestamiseks vahemällu, mis on ajutine salvestusala. See hõlbustab kiiremat juurdepääsu andmetele, parandades rakenduste ja süsteemi jõudlust. Vahemällu kasutatakse laialdaselt veebibrauserites, serverites ja sisu edastamise võrkudes.
Vahemällu salvestamine võimaldab tõhusalt taaskasutada varem hangitud või arvutatud andmeid, vähendades nii andmetele juurdepääsuks kuluvat aega. Kui taotletakse andmeid, millele on varem juurde pääsetud, saab vahemälu päringule otse vastata, ilma et oleks vaja andmeid oma esmasest salvestuskohast hankida. Selle tulemuseks on kiirem reageerimisaeg ja väiksem latentsusaeg. Vahemällu kasutatakse tavaliselt serverites veebisaidi jõudluse parandamiseks ja seda saab rakendada RAM-is või kettale.
Üldiselt on vahemällu salvestamine oluline protsess, mis on muutnud pöörde viisi, kuidas me veebis andmetele juurde pääseme. Sellest on saanud tänapäevase andmetöötluse oluline osa, võimaldades meil andmetele kiiremini ja tõhusamalt juurde pääseda. Latentsust vähendades ja süsteemi jõudlust parandades on vahemällu salvestamisest saanud oluline tööriist nii ettevõtetele kui ka üksikisikutele.
Mis on vahemälu?
Määratlus
Vahemällu salvestamine on sageli kasutatavate andmete salvestamine ajutisele salvestusalale, mida nimetatakse vahemällu. Vahemällu salvestamise eesmärk on parandada rakenduse ja süsteemi jõudlust, vähendades andmetele juurdepääsuks kuluvat aega. Kui taotletakse vahemällu salvestatud andmeid, saab süsteem need andmed vahemälust alla laadida, selle asemel, et neid algallikast hankida, mis võib olla aeglasem.
Kuidas vahemälu toimib?
Andmete päringu tegemisel kontrollib süsteem vahemälust, kas andmed on seal juba salvestatud. Kui on, hangib süsteem andmed vahemälust ja edastab need kasutajale. Kui andmeid vahemälus pole, hangib süsteem need algallikast ja salvestab need vahemällu edaspidiseks kasutamiseks. Järgmine kord, kui andmeid küsitakse, serveeritakse neid vahemälust, mis on kiirem kui nende toomine algallikast.
Vahemälu tüübid
Vahemällu on mitut tüüpi, sealhulgas mälu vahemällu salvestamine, mälusisene vahemälu ja ketta vahemälu. Mälu vahemällu salvestamine salvestab andmed süsteemi vahemällu, mis on kiirem kui kettale salvestamine. Mälusisene vahemälu salvestab andmed süsteemi RAM-i, mis on isegi kiirem kui mälu vahemällu salvestamine. Ketta vahemällu salvestamine salvestab andmed kettale, mis on aeglasem kui mälu vahemällu salvestamine, kuid suudab salvestada rohkem andmeid.
Vahemällu saab teha ka erinevatel tasanditel, sealhulgas veebibrauseris, veebiserveris, CDN-is (Content Delivery Network) ja lähteserveris. Veebibrauserid salvestavad HTML-i, pilte ja koodi vahemällu, et vähendada veebiserverile saadetavate päringute arvu. Veebiserverid salvestavad vastuste andmed vahemällu, et vähendada protsessori koormust ja parandada rakenduse jõudlust. CDN-id salvestavad sisu vahemällu, et vähendada latentsust ja parandada kasutajakogemust. Origin serverid salvestavad andmed vahemällu, et vähendada taustaserverite koormust ja parandada rakenduste jõudlust.
API-d võivad jõudluse parandamiseks kasutada ka vahemällu. Kui API päring on tehtud, saab süsteem vahemälust kontrollida, kas vastus on sinna juba salvestatud. Kui see on nii, saab süsteem päringu uuesti töötlemise asemel vastust vahemälust edastada.
Kokkuvõtteks võib öelda, et vahemällu salvestamine on väärtuslik tehnika rakenduste ja süsteemi jõudluse parandamiseks, vähendades sageli kasutatavatele andmetele juurdepääsu aega. Andmeid vahemällu salvestades saavad süsteemid andmeid kiiremini kätte saada ja vähendada taustaserverite koormust.
Vahemällu salvestamise eelised
Vahemällu salvestamine on tehnika, mis võib tuua rakendustele mitmeid eeliseid, parandades nende jõudlust, vähendades kulusid ja suurendades läbilaskevõimet. Siin on mõned vahemällu salvestamise kõige olulisemad eelised:
Parem jõudlus
Vahemällu salvestamise üks peamisi eeliseid on see, et see võib rakenduste jõudlust märkimisväärselt parandada. Seda seetõttu, et andmete lugemine mälus olevast vahemälust on palju kiirem kui andmetele juurdepääs kettapõhisest andmesalvest. Talletades sageli kasutatavaid andmeid RAM-i, vähendab vahemällu salvestamine latentsust, mis on seotud andmetele juurdepääsuga aeglasematest ja pikemaajalistest salvestusseadmetest. See võib parandada kasutajakogemust ja tõsta kriitiliste äriprotsesside tõhusust.
Kuluefektiivne
Vahemällu salvestamine võib samuti aidata vähendada andmebaasi kasutamisega seotud kulusid. Talletades sageli kasutatavaid andmeid mällu, vähendab vahemällu salvestamine seda, mitu korda on vaja andmeid andmebaasist alla laadida. See võib aidata vähendada andmebaasiserveri koormust, mis omakorda võib aidata vähendada andmebaasi kasutamist ja kulusid.
Kõrgem läbilaskevõime
Vahemällu salvestamine võib samuti aidata suurendada läbilaskevõimet, mis on andmemaht, mida süsteem saab teatud aja jooksul töödelda. Talletades sageli kasutatavaid andmeid mällu, võib vahemällu salvestamine aidata vähendada andmebaasist või muust salvestusseadmest andmete toomiseks kuluvat aega. See võib aidata suurendada rakenduse üldist läbilaskevõimet.
Vahemällu salvestamine võib esineda mitmel kujul, sealhulgas veebivahemälu, hajutatud vahemälu ja mälusisene vahemälu. Mõned populaarsed vahemällu salvestamise lahendused on Redis, Memcached ja Hazelcast. Sisu edastamise võrgud (CDN-id) kasutavad vahemällu ka sageli kasutatava sisu salvestamiseks geograafiliselt hajutatud asukohtadesse, vähendades laadimisaega ja kaitstes küberrünnakute eest.
Üldiselt on vahemällu salvestamine võimas tehnika, mis võib rakendustele palju kasu tuua. Parendades jõudlust, vähendades kulusid ja suurendades läbilaskevõimet, aitab vahemällu salvestamine tagada, et rakendused on kiired, tõhusad ja töökindlad.
Vahemällu salvestamise parimad tavad
Vahemällu salvestamine on võimas tööriist veebirakenduste jõudluse ja skaleeritavuse parandamiseks. Vahemälu täielikuks ärakasutamiseks on siiski oluline järgida mõningaid parimaid tavasid. Selles jaotises käsitleme mõningaid vahemällu salvestamise parimaid tavasid.
Vahemälu kehtetuks tunnistamine
Vahemälu kehtetuks tunnistamine on aegunud või aegunud andmete vahemälust eemaldamise protsess. Vahemälu andmete muutumisel on oluline tühistada vahemälu, et tagada vahemällu salvestatud andmete ajakohasus. Vahemälu kehtetuks muutmiseks on mitu võimalust:
- Eluaeg (TTL): määrake ajapiirang, kui kaua vahemällu saab andmeid salvestada. Pärast TTL-i aegumist vahemälu tühistatakse.
- Vahemälu juhtimise päis: Kasutage päist Cache-Control, et määrata, kui kaua vahemällu andmeid saab salvestada. Seda päist saab kasutada ka muude vahemäluga seotud sätete määramiseks, näiteks kas vahemälu saab jagada mitme kasutaja vahel või kas vahemälu tuleks enne andmete edastamist uuesti kinnitada.
- Käsitsi kehtetuks tunnistamine: andmete muutumisel tühistage vahemälu käsitsi. Seda saab teha, saates serverile päringu koos konkreetse päisega, mis käsib serveril vahemälu kehtetuks tunnistada.
Vahemälu asendamise eeskirjad
Vahemälu asenduspoliitika määravad kindlaks, millised üksused tuleks vahemälust eemaldada, kui vahemälu on täis. Vahemälu asendamise põhimõtteid on mitu, millest igaühel on oma eelised ja puudused. Mõned levinumad poliitikad on järgmised:
- Kõige vähem hiljuti kasutatud (LRU): eemaldage vahemälust viimati kasutatud üksus.
- Esimene sisse-välja (FIFO): eemaldage vahemälust vanim üksus.
- Kõige vähem kasutatav (LFU): eemaldage vahemälust kõige sagedamini kasutatav üksus.
Vahemälu juhtimise päis
Cache-Control päis on HTTP päis, mis juhib vahemällu salvestamise käitumist. Selle abil saab määrata, kui kaua vahemälu saab andmeid salvestada, kas vahemälu saab jagada mitme kasutaja vahel ja kas vahemälu tuleks enne andmete edastamist uuesti kinnitada. Cache-Control päist saab kasutada ka muude vahemäluga seotud sätete määramiseks, näiteks kas vahemälu peaks salvestama andmed kettale või mällu.
Muud kaalutlused
Vahemällu salvestamisel tuleb meeles pidada mitmeid muid kaalutlusi.
- Vahemälu asukoht: kaaluge, kuhu vahemälu salvestada. Vahemällu saab salvestada põhimällu, kõvakettal või sisuedastusvõrgus (CDN).
- Mäluhaldusüksus (MMU): Peamällu vahemällu salvestamisel arvestage MMU-ga. MMU vastutab mälu jaotamise haldamise eest ja võib mõjutada vahemälu jõudlust.
- Back-End andmebaas: Vahemällu salvestamisel võtke arvesse taustaandmebaasi. Kui vahemälus olevaid andmeid pole synctaustaandmebaasiga hroniseeritud, võib see põhjustada ebakõlasid.
- CDN-i vahemälu: CDN-i kasutamisel kaaluge CDN-i vahemällu salvestamist. CDN-i vahemälu võib parandada vahemälu jõudlust, salvestades andmed kasutajale lähemale.
- DNS-i vahemälu: CDN-i kasutamisel kaaluge DNS-i vahemällu salvestamist. DNS-i vahemällu salvestamine võib vähendada DNS-i otsingute latentsust ja parandada vahemälu jõudlust.
Kokkuvõtteks võib öelda, et vahemällu salvestamine on võimas tööriist veebirakenduste jõudluse ja skaleeritavuse parandamiseks. Järgides vahemällu salvestamise häid tavasid, nagu vahemälu kehtetuks tunnistamine, vahemälu asendamise eeskirjad ja päise Cache-Control kasutamine, saate tagada, et vahemälu on tõhus ja tõhus.
Vahemällu salvestamise tehnoloogiad
Vahemällu salvestamine on ülioluline tehnoloogia, mis parandab rakenduse jõudlust, vähendades sageli kasutatavate andmete reageerimisaega. Vahemälutehnoloogiad võib liigitada nelja kategooriasse: mälusisene vahemälu, puhverserveri vahemälu, CDN-i vahemälu ja brauseri vahemälu.
Mälusisene vahemälu
In-Memory Caching salvestab sageli kasutatavad andmed ajutisse mällu, näiteks DRAM-i, et lühendada aeglasematest salvestusseadmetest andmete toomiseks kuluvat aega. Seda tehnoloogiat kasutatakse erinevates rakendustes, nagu seansihaldus, võtmeväärtuste andmehoidlad ja NoSQL-i andmebaasid. Mälusisene vahemällu salvestamine võib oluliselt vähendada rakenduse reageerimisaega ja parandada kasutajakogemust.
Puhverserveri vahemälu
Puhverserveri vahemälu salvestab sageli kasutatavad andmed puhverserverisse kliendi ja serveri vahel. Kui klient küsib andmeid, kontrollib puhverserver oma vahemälu, et näha, kas taotletud andmed on saadaval. Kui andmed on saadaval, tagastab puhverserver need kliendile päringut serverile edastamata. Puhverserveri vahemällu salvestamine võib parandada rakenduse jõudlust, vähendades ribalaiuse kasutamist ja serveri reageerimisaega.
CDN-i vahemälu
CDN-i vahemälu salvestab sageli juurdepääsetavad andmed mitmesse serverisse, mis on laiali üle maailma. Kui klient küsib andmeid, tagastab kliendile lähim CDN-server andmed. CDN-i vahemälu võib parandada rakenduse jõudlust, vähendades serveri reageerimisaega ja ribalaiuse kasutamist. CDN-i vahemällu kasutatakse tavaliselt multimeediumisisu, näiteks piltide ja videote jaoks.
Brauseri vahemällu salvestamine
Brauseri vahemälu salvestab sageli kasutatavad andmed kliendi brauserisse. Kui klient küsib andmeid, kontrollib brauser oma vahemälu, et näha, kas taotletud andmed on saadaval. Kui andmed on saadaval, tagastab brauser need kliendile ilma serverilt nõudmata. Brauseri vahemällu salvestamine võib parandada kasutajakogemust, vähendades rakenduse reageerimisaega ja ribalaiuse kasutamist.
Vahemällu salvestamise tehnoloogiad on olulised rakenduse jõudluse parandamiseks ja sageli kasutatavate andmete reageerimisaja vähendamiseks. Vahemällu salvestamise tehnoloogiate abil saavad arendajad oluliselt parandada kasutajakogemust ja vähendada serveri ribalaiuse kasutamist.
Rohkem lugemist
Vahemällu salvestamine on andmete alamhulga salvestamine kiiresse andmesalvestuskihti, mis on tavaliselt ajutine, nii et tulevased päringud nende andmete kohta edastatakse kiiremini, kui see on võimalik andmete esmasele salvestuskohale juurdepääsul. See võimaldab varem otsitud või arvutatud andmeid tõhusalt taaskasutada (allikas: AWS). Arvutustehnikas on vahemälu riist- või tarkvarakomponent, mis salvestab andmeid, et nende andmete tulevasi päringuid saaks kiiremini kätte toimetada. Vahemällu salvestatud andmed võivad olla varasema arvutuse tulemus või mujal salvestatud andmete koopia (allikas: Wikipedia)).
Seotud veebisaidi toimivuse tingimused