Cachean maiz atzitzen diren datuak aldi baterako biltegiratze-kokapen batean (cachea) gordetzeko prozesua da, datuak jatorrizko iturritik berreskuratzeko behar den denbora murrizteko.
Cachea informazioa gordetzeko modu bat da, etorkizunean azkarrago atzitu ahal izateko. Irakurri nahi duzun bakoitzean liburutegira joan behar izan beharrean maiz irakurtzen duzun liburu baten kopia ohe-mahaian gordetzea bezalakoa da. Era berean, webgune bat bisitatzen duzunean, zure ordenagailuak webgunearen informazioren bat gordeko du, hurrengo bisitan bizkorrago kargatu ahal izateko.
Cachea gure eguneroko lineako esperientziaren osagai bihurtu den prozesu bat da. Maiz sartzen diren datuak cache batean gordetzeko metodo bat da, hau da, aldi baterako biltegiratze eremu bat. Horrek datuetara sarbide azkarragoa errazten du, aplikazioen eta sistemaren errendimendua hobetuz. Cachea oso erabilia da web arakatzaileetan, zerbitzarietan eta edukiak bidaltzeko sareetan.
Cacheak aurrez berreskuratutako edo konputatutako datuak modu eraginkorrean berrerabiltzeko aukera ematen du, eta horrela datuetara sartzeko behar den denbora murrizten da. Aurretik atzitu diren datuetarako eskaera egiten denean, cacheak eskaerari zuzenean erantzun diezaioke, datuak biltegiratze lehen mailako kokapenetik berreskuratu beharrik gabe. Honen ondorioz, erantzun denbora azkarragoak eta latentzia murrizten da. Cachea zerbitzarietan erabili ohi da webgunearen errendimendua hobetzeko eta RAM edo disko batean inplementa daiteke.
Oro har, sarean datuak sartzeko modua irauli duen ezinbesteko prozesu bat da cachea. Informatika modernoaren oinarrizko zati bat bihurtu da, datuak azkarrago eta eraginkorrago atzitzeko aukera emanez. Latentzia murriztuz eta sistemaren errendimendua hobetuz, cachea ezinbesteko tresna bihurtu da enpresentzat eta norbanakoentzat.
Zer da cachinga?
Definizioa
Cachea maiz erabiltzen diren datuak cache izeneko aldi baterako biltegiratze-eremu batean gordetzeko prozesua da. Cachearen helburua aplikazioen eta sistemaren errendimendua hobetzea da, datuetara sartzeko behar den denbora murriztuz. Cachean gordetako datuen eskaera egiten denean, sistemak jatorrizko iturritik eskuratu behar izan beharrean cachetik atera ditzake datuak, eta hori motelagoa izan daiteke.
Nola funtzionatzen du cacheak?
Datuen eskaera egiten denean, sistemak cachea egiaztatzen du, datuak bertan gordeta dauden ikusteko. Hala bada, sistemak cachetik datuak berreskuratzen ditu eta erabiltzaileari zerbitzatzen dizkio. Datuak cachean ez badaude, sistemak jatorrizko iturritik berreskuratzen ditu eta cachean gordetzen ditu etorkizunean erabiltzeko. Datuak eskatzen diren hurrengoan, cachetik zerbitzatuko dira, hau da, jatorrizko iturritik eskuratzea baino azkarrago.
Caching motak
Hainbat motatako cachea daude, besteak beste, memoria cachea, memoria barnekoa eta diskoa. Memoriaren cacheak sistemaren cache memorian gordetzen ditu datuak, diskoan gordetzea baino azkarragoa da. Memoria barneko cacheak sistemaren RAM-an gordetzen ditu datuak, memoria-cachinga baino are azkarragoa dena. Disko-cacheak datuak diskoan gordetzen ditu, memoria-cachea baino motelagoa baina datu gehiago gorde ditzake.
Cachea ere maila ezberdinetan egin daiteke, web arakatzailea, web zerbitzaria, CDN (Edukia Bidaltzeko Sarea) eta jatorri zerbitzaria barne. Web arakatzaileek HTML, irudiak eta kodea gordetzen dituzte web zerbitzariari eskaera kopurua murrizteko. Web zerbitzariek erantzunen datuak gordetzen dituzte CPUaren karga murrizteko eta aplikazioen errendimendua hobetzeko. CDNek edukia gordetzen dute latentzia murrizteko eta erabiltzailearen esperientzia hobetzeko. Origin zerbitzariek datuak cacheatzen dituzte backend zerbitzarien karga murrizteko eta aplikazioen errendimendua hobetzeko.
APIek cachea ere erabil dezakete errendimendua hobetzeko. API eskaera bat egiten denean, sistemak cachea egiaztatu dezake erantzuna bertan gordeta dagoen ikusteko. Hala bada, sistemak eskaera berriro prozesatu beharrean cachetik emandako erantzuna horni dezake.
Ondorioz, cachea teknika baliotsua da aplikazioen eta sistemaren errendimendua hobetzeko, maiz erabiltzen diren datuetara sartzeko behar den denbora murriztuz. Datuak cache batean gordeta, sistemek datuak azkarrago berreskura ditzakete eta backend zerbitzarietako karga murriztu.
Cachearen abantailak
Cachea aplikazioei onura ugari ekar diezaiekeen teknika da, haien errendimendua hobetuz, kostuak murriztuz eta errendimendua handituz. Hona hemen cachearen onura garrantzitsuenetako batzuk:
Performance hobetua
Cachearen abantail nagusietako bat aplikazioen errendimendua nabarmen hobetu dezakeela da. Hau da, memoriako cache bateko datuak irakurtzea askoz azkarragoa delako diskoan gidatutako datu biltegi bateko datuak atzitzea baino. Sarritan atzitzen diren datuak RAM-n gordeta, cacheak epe luzeagoko biltegiratze-gailu motelagoetatik datuak atzitzearekin lotutako latentzia murrizten du. Horrek erabiltzailearen esperientzia hobetu eta negozio prozesu kritikoen eraginkortasuna areagotu dezake.
Errentagarria
Cacheak datu-basearen erabilerarekin lotutako kostuak murrizten ere lagun dezake. Sarritan sartzen diren datuak memorian gordeta, cacheak datu-base batetik berreskuratu behar diren aldi kopurua murrizten du. Horrek datu-basearen zerbitzariaren karga murrizten lagun dezake, eta horrek datu-basearen erabilera eta kostuak murrizten lagun dezake.
Errendimendu handiagoa
Cachean sartzeak ere lagundu dezake errendimendua handitzen, hau da, sistema batek denbora jakin batean prozesatu dezakeen datu kopurua. Sarritan sartzen diren datuak memorian gordeta, cacheak datu-base batetik edo beste biltegiratze-gailu batetik datuak berreskuratzeko behar den denbora murrizten lagun dezake. Honek aplikazio baten errendimendu orokorra handitzen lagun dezake.
Cacheak forma asko har ditzake, besteak beste, web cachea, banatutako cachea eta memoria barneko cachea. Cacheko irtenbide ezagun batzuk Redis, Memcached eta Hazelcast dira. Edukiak emateko sareek (CDN) ere erabiltzen dute cachea maiz atzitzen den edukia geografikoki banatutako kokapenetan gordetzeko, karga-denborak murriztuz eta zibererasoetatik babestuz.
Oro har, cachea aplikazioei onura ugari ekar diezazkiekeen teknika indartsua da. Errendimendua hobetuz, kostuak murriztuz eta errendimendua handituz, cacheak aplikazioak azkarrak, eraginkorrak eta fidagarriak direla ziurtatzen lagun dezake.
Cachean gordetzeko praktika onak
Cachea tresna indartsua da web aplikazioen errendimendua eta eskalagarritasuna hobetzeko. Hala ere, cachea guztiz ustiatzeko, garrantzitsua da praktika on batzuk jarraitzea. Atal honetan, cachean gordetzeko praktika onenetariko batzuk eztabaidatuko ditugu.
Cache baliogabetzea
Cache baliogabetzea cachetik datu zaharkituak edo zaharkituak kentzeko prozesua da. Garrantzitsua da cachea baliogabetzea datuak aldatzen direnean, cachean gordetako datuak eguneratuta daudela ziurtatzeko. Cachea baliogabetzeko hainbat modu daude:
- Bizitzeko denbora (TTL): Ezarri denbora-muga bat cacheak datuak gorde ditzakeen denborarako. TTL iraungi ondoren, cachea baliogabetu egingo da.
- Cache-Kontroleko goiburua: Erabili Cache-Control goiburua cacheak datuak zenbat denboran gorde ditzakeen zehazteko. Goiburu hau cachearekin erlazionatutako beste ezarpen batzuk zehazteko ere erabil daiteke, esate baterako, cachea hainbat erabiltzaileren artean parteka daitekeen edo cachea datuak hornitu aurretik baliozkotu behar den.
- Eskuzko baliogabetzea: Cachea eskuz baliogabetu datuak aldatzen direnean. Hau zerbitzariari eskaera bat bidaliz egin daiteke, zerbitzariari cachea baliogabetzeko esaten dion goiburu zehatz batekin.
Cachearen ordezkapen-politikak
Cachea ordezkatzeko politikek zehazten dute zein elementu kendu behar diren cachetik cachea beteta dagoenean. Hainbat cache ordezkatzeko politika daude, bakoitzak bere abantailak eta desabantailak dituena. Politika ohikoenetako batzuk hauek dira:
- Gutxien erabilitako azkenaldian (LRU): kendu gutxien erabilitako elementua cachetik.
- Lehena, lehena ateratzea (FIFO): kendu elementurik zaharrena cachetik.
- Gutxien erabiltzen direnak (LFU): kendu cachetik gutxien erabiltzen den elementua.
Cache-Kontroleko goiburua
Cache-Control goiburua cachean gordetzeko portaera kontrolatzen duen HTTP goiburua da. Cacheak datuak zenbat denboran gorde ditzakeen, cachea hainbat erabiltzaileren artean parteka ote daitekeen eta cachea datuak zerbitzatu aurretik baliozkotu behar den zehazteko erabil daiteke. Cache-Control goiburua cache-rekin lotutako beste ezarpen batzuk zehazteko ere erabil daiteke, esate baterako, cacheak datuak diskoan edo memorian gorde behar dituen.
Beste gogoetak
Cachea ezartzerakoan, kontuan hartu beharreko beste hainbat kontu daude:
- Cachearen kokapena: kontuan hartu cachea non gorde. Cachea memoria nagusian, disko gogorrean edo edukia bidaltzeko sarean (CDN) egin daiteke.
- Memoria Kudeatzeko Unitatea (MMU): kontuan hartu MMU memoria nagusian cachean gordetzean. MMU memoria esleipena kudeatzeaz arduratzen da eta cachearen errendimenduan eragina izan dezake.
- Back-End datu basea: kontuan hartu back-end datu-basea cachean gordetzean. Cacheko datuak ez badira syncback-end datu-basearekin kronizatuta, inkoherentziak sor ditzake.
- CDN cachea: kontuan hartu CDN cachean gordetzea CDN bat erabiltzean. CDN cacheak cachearen errendimendua hobe dezake datuak erabiltzailearengandik gertuago gordez.
- DNS cachea: kontuan hartu DNS cachean gordetzea CDN bat erabiltzean. DNS cacheak DNS bilaketen latentzia murriztu dezake eta cachearen errendimendua hobetu dezake.
Amaitzeko, cachea tresna indartsua da web aplikazioen errendimendua eta eskalagarritasuna hobetzeko. Cachean gordetzeko praktika onak jarraituz, hala nola, cachea baliogabetzea, cachea ordezkatzeko politikak eta Cache-Control goiburua erabiliz, zure cachea eraginkorra eta eraginkorra dela ziurtatu dezakezu.
Caching Teknologiak
Cachea, aplikazioen errendimendua hobetzen duen teknologia erabakigarria da maiz sartzen diren datuen erantzun-denbora murriztuz. Caching teknologiak lau kategoriatan sailka daitezke: memoria barneko caching, proxy caching, CDN caching eta arakatzailearen caching.
Memorian cachea
Memoriako cacheak maiz atzitzen diren datuak aldi baterako memorian gordetzen ditu, DRAM adibidez, biltegiratze motelagoak diren gailuetatik datuak berreskuratzeko behar den denbora murrizteko. Teknologia hau hainbat aplikaziotan erabiltzen da, hala nola saioen kudeaketan, gako-balioen datu biltegietan eta NoSQL datu-baseetan. Memoriako cacheak aplikazio baten erantzun-denbora nabarmen murriztu dezake eta erabiltzailearen esperientzia hobetu dezake.
Proxy cachea
Proxy cachean maiz atzitzen diren datuak proxy zerbitzari batean gordetzen ditu bezeroaren eta zerbitzariaren artean. Bezero batek datuak eskatzen dituenean, proxy zerbitzariak bere cachea egiaztatzen du, eskatutako datuak eskuragarri dauden ikusteko. Datuak eskuragarri egonez gero, proxy zerbitzariak bezeroari itzultzen dizkio eskaera zerbitzariari birbidali gabe. Proxy cacheak aplikazioen errendimendua hobe dezake banda-zabaleraren erabilera eta zerbitzariaren erantzun-denbora murriztuz.
CDN cachea
CDN Caching-ek maiz eskuratzen diren datuak mundu osoan banatutako hainbat zerbitzarietan gordetzen ditu. Bezero batek datuak eskatzen dituenean, bezeroarengandik hurbilen dagoen CDN zerbitzariak datuak itzultzen ditu. CDN cacheak aplikazioen errendimendua hobe dezake zerbitzariaren erantzun-denbora eta banda-zabaleraren erabilera murriztuz. CDN cachea multimedia edukietarako erabiltzen da normalean, hala nola irudiak eta bideoak.
Arakatzailearen cachea
Arakatzailearen cacheak maiz atzitzen dituen datuak gordetzen ditu bezeroaren arakatzailean. Bezero batek datuak eskatzen dituenean, arakatzaileak bere cachea egiaztatzen du, eskatutako datuak eskuragarri dauden ikusteko. Datuak eskuragarri egonez gero, arakatzaileak bezeroari itzultzen dizkio zerbitzariari eskatu gabe. Arakatzailearen cacheak erabiltzailearen esperientzia hobe dezake aplikazioaren erantzun-denbora eta banda-zabaleraren erabilera murriztuz.
Cachean gordetzeko teknologiak ezinbestekoak dira aplikazioen errendimendua hobetzeko eta maiz sartzen diren datuen erantzun-denbora murrizteko. Caching teknologiak erabiliz, garatzaileek erabiltzailearen esperientzia nabarmen hobetu dezakete eta zerbitzariaren banda-zabaleraren erabilera murriztu dezakete.
Irakurketa gehiago
Cachea datuen azpimultzo bat abiadura handiko biltegiratze geruza batean gordetzeko prozesua da, normalean izaera iragankorra, datu horien etorkizuneko eskaerak datuen biltegiratze-kokapen nagusian sartuta ahal dena baino azkarrago hornitzeko. Horrek aurrez berreskuratutako edo kalkulatutako datuak eraginkortasunez berrerabiltzea ahalbidetzen du (iturria: AWS). Informatikan, cachea datuak gordetzen dituen hardware edo software osagai bat da, etorkizuneko datu horien eskaerak azkarrago hornitu ahal izateko. Cache batean gordetako datuak lehenagoko kalkulu baten emaitza izan daitezke edo beste nonbait gordetako datuen kopia bat (iturria: Wikipedia)).
Lotutako Webgunearen Errendimenduaren baldintzak