कैशिंग एक अस्थायी स्टोरेज लोकेशन (कैश) में बार-बार एक्सेस किए गए डेटा को स्टोर करने की प्रक्रिया है, जिससे डेटा को उसके मूल स्रोत से प्राप्त करने में लगने वाले समय को कम किया जा सके।
कैशिंग जानकारी संग्रहीत करने का एक तरीका है ताकि इसे भविष्य में और अधिक तेज़ी से एक्सेस किया जा सके। यह उस किताब की एक प्रति रखने जैसा है जिसे आप अक्सर अपने बेडसाइड टेबल पर पढ़ते हैं, बजाय इसके कि हर बार जब आप इसे पढ़ना चाहते हैं तो लाइब्रेरी में जाएं। इसी तरह, जब आप किसी वेबसाइट पर जाते हैं, तो आपका कंप्यूटर वेबसाइट की कुछ जानकारी संग्रहीत करेगा ताकि अगली बार जब आप वेबसाइट पर जाएँ, तो वह तेज़ी से लोड हो सके।
कैशिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जो हमारे प्रतिदिन के ऑनलाइन अनुभव का अभिन्न अंग बन गई है। यह कैश में अक्सर एक्सेस किए गए डेटा को स्टोर करने का एक तरीका है, जो एक अस्थायी स्टोरेज एरिया है। यह डेटा तक तेजी से पहुंच, एप्लिकेशन और सिस्टम के प्रदर्शन में सुधार की सुविधा प्रदान करता है। कैशिंग का व्यापक रूप से वेब ब्राउज़र, सर्वर और सामग्री वितरण नेटवर्क में उपयोग किया जाता है।
कैशिंग आपको पहले प्राप्त या गणना किए गए डेटा का कुशलतापूर्वक पुन: उपयोग करने की अनुमति देता है, इस प्रकार डेटा तक पहुंचने में लगने वाले समय को कम करता है। जब डेटा के लिए अनुरोध किया जाता है जिसे पहले एक्सेस किया जा चुका है, तो कैश सीधे अनुरोध का जवाब दे सकता है, डेटा को अपने प्राथमिक संग्रहण स्थान से पुनर्प्राप्त करने की आवश्यकता के बिना। इसके परिणामस्वरूप तेजी से प्रतिक्रिया समय और कम विलंबता होती है। कैशिंग का उपयोग आमतौर पर वेबसाइट के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए सर्वर में किया जाता है और इसे रैम या डिस्क पर लागू किया जा सकता है।
कुल मिलाकर, कैशिंग एक आवश्यक प्रक्रिया है जिसने हमारे द्वारा ऑनलाइन डेटा एक्सेस करने के तरीके में क्रांति ला दी है। यह आधुनिक कंप्यूटिंग का एक मूलभूत हिस्सा बन गया है, जिससे हम डेटा को तेजी से और अधिक कुशलता से एक्सेस कर सकते हैं। विलंबता को कम करके और सिस्टम के प्रदर्शन में सुधार करके, कैशिंग व्यवसायों और व्यक्तियों के लिए समान रूप से एक आवश्यक उपकरण बन गया है।
कैशिंग क्या है?
परिभाषा
कैशिंग एक अस्थायी भंडारण क्षेत्र में कैश नामक अक्सर उपयोग किए जाने वाले डेटा को संग्रहीत करने की प्रक्रिया है। कैशिंग का लक्ष्य डेटा तक पहुँचने में लगने वाले समय को कम करके एप्लिकेशन और सिस्टम के प्रदर्शन में सुधार करना है। जब कैश में संग्रहीत डेटा के लिए अनुरोध किया जाता है, तो सिस्टम डेटा को उसके मूल स्रोत से प्राप्त करने के बजाय कैश से पुनर्प्राप्त कर सकता है, जो धीमा हो सकता है।
कैशिंग कैसे काम करता है?
जब डेटा के लिए अनुरोध किया जाता है, तो सिस्टम यह देखने के लिए कैश की जांच करता है कि डेटा वहां पहले से संग्रहीत है या नहीं। यदि ऐसा है, तो सिस्टम कैश से डेटा पुनर्प्राप्त करता है और इसे उपयोगकर्ता को प्रदान करता है। यदि डेटा कैश में नहीं है, तो सिस्टम इसे अपने मूल स्रोत से पुनर्प्राप्त करता है और इसे भविष्य में उपयोग के लिए कैश में संग्रहीत करता है। अगली बार जब डेटा का अनुरोध किया जाता है, तो इसे कैश से परोसा जाएगा, जो इसे इसके मूल स्रोत से लाने की तुलना में तेज़ है।
कैशिंग के प्रकार
कैशिंग के कई प्रकार हैं, जिनमें मेमोरी कैशिंग, इन-मेमोरी कैशिंग और डिस्क कैशिंग शामिल हैं। मेमोरी कैशिंग डेटा को सिस्टम की कैश मेमोरी में स्टोर करता है, जो इसे डिस्क पर स्टोर करने से तेज है। इन-मेमोरी कैशिंग सिस्टम के रैम में डेटा स्टोर करता है, जो मेमोरी कैशिंग से भी तेज है। डिस्क कैशिंग डेटा को डिस्क पर संग्रहीत करता है, जो मेमोरी कैशिंग की तुलना में धीमा होता है लेकिन अधिक डेटा संग्रहीत कर सकता है।
कैशिंग को विभिन्न स्तरों पर भी किया जा सकता है, जिसमें वेब ब्राउज़र, वेब सर्वर, सीडीएन (सामग्री वितरण नेटवर्क), और मूल सर्वर शामिल हैं। वेब ब्राउज़र वेब सर्वर पर अनुरोधों की संख्या को कम करने के लिए HTML, छवियों और कोड को कैश करते हैं। सीपीयू पर लोड को कम करने और एप्लिकेशन के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए वेब सर्वर प्रतिक्रिया डेटा को कैश करते हैं। सीडीएन कैश सामग्री को विलंबता को कम करने और उपयोगकर्ता अनुभव को बेहतर बनाने के लिए। ओरिजिन सर्वर बैकएंड सर्वर पर लोड को कम करने और एप्लिकेशन के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए डेटा को कैश करता है।
प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए एपीआई कैशिंग का भी उपयोग कर सकते हैं। जब एक एपीआई अनुरोध किया जाता है, तो सिस्टम यह देखने के लिए कैश की जांच कर सकता है कि प्रतिक्रिया वहां पहले से ही संग्रहीत है या नहीं। यदि ऐसा है, तो सिस्टम अनुरोध को दोबारा संसाधित करने के बजाय कैश से प्रतिक्रिया दे सकता है।
अंत में, बार-बार उपयोग किए जाने वाले डेटा तक पहुंचने में लगने वाले समय को कम करके एप्लिकेशन और सिस्टम के प्रदर्शन में सुधार के लिए कैशिंग एक मूल्यवान तकनीक है। कैश में डेटा स्टोर करके, सिस्टम डेटा को तेज़ी से पुनर्प्राप्त कर सकता है और बैकएंड सर्वर पर लोड कम कर सकता है।
कैशिंग के लाभ
कैशिंग एक ऐसी तकनीक है जो उनके प्रदर्शन में सुधार, लागत कम करने और थ्रूपुट में वृद्धि करके अनुप्रयोगों के लिए कई लाभ ला सकती है। कैशिंग के कुछ सबसे महत्वपूर्ण लाभ यहां दिए गए हैं:
अच्छा प्रदर्शन
कैशिंग के प्राथमिक लाभों में से एक यह है कि यह अनुप्रयोगों के प्रदर्शन में काफी सुधार कर सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि डिस्क-संचालित डेटा स्टोर से डेटा तक पहुँचने की तुलना में इन-मेमोरी कैश से डेटा पढ़ना बहुत तेज़ है। RAM में अक्सर एक्सेस किए गए डेटा को स्टोर करके, कैशिंग धीमी, लंबी अवधि के स्टोरेज डिवाइस से डेटा एक्सेस करने से जुड़ी विलंबता को कम करता है। यह उपयोगकर्ता के अनुभव को बढ़ा सकता है और महत्वपूर्ण व्यावसायिक प्रक्रियाओं की दक्षता बढ़ा सकता है।
लागत प्रभावी
कैशिंग डेटाबेस उपयोग से जुड़ी लागतों को कम करने में भी मदद कर सकता है। मेमोरी में बार-बार एक्सेस किए गए डेटा को स्टोर करके, कैशिंग उस समय की संख्या को कम कर देता है, जब डेटाबेस से डेटा को पुनर्प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। यह डेटाबेस सर्वर पर लोड को कम करने में मदद कर सकता है, जो बदले में डेटाबेस के उपयोग और लागत को कम करने में मदद कर सकता है।
उच्चतर थ्रूपुट
कैशिंग थ्रूपुट को बढ़ाने में भी मदद कर सकता है, जो डेटा की वह मात्रा है जिसे सिस्टम द्वारा एक निश्चित समय में संसाधित किया जा सकता है। मेमोरी में बार-बार एक्सेस किए गए डेटा को स्टोर करके, कैशिंग डेटाबेस या अन्य स्टोरेज डिवाइस से डेटा को पुनर्प्राप्त करने में लगने वाले समय को कम करने में मदद कर सकता है। यह किसी एप्लिकेशन के समग्र थ्रूपुट को बढ़ाने में मदद कर सकता है।
कैशिंग वेब कैश, वितरित कैश और इन-मेमोरी कैश सहित कई रूप ले सकती है। कुछ लोकप्रिय कैशिंग समाधानों में Redis, Memcached और Hazelcast शामिल हैं। सामग्री वितरण नेटवर्क (सीडीएन) भौगोलिक रूप से वितरित स्थानों में अक्सर उपयोग की जाने वाली सामग्री को स्टोर करने, लोड समय को कम करने और साइबर हमलों से बचाने के लिए कैशिंग का भी उपयोग करते हैं।
कुल मिलाकर, कैशिंग एक शक्तिशाली तकनीक है जो अनुप्रयोगों के लिए अनेक लाभ ला सकती है। प्रदर्शन में सुधार करके, लागत कम करके और थ्रूपुट बढ़ाकर, कैशिंग यह सुनिश्चित करने में मदद कर सकती है कि एप्लिकेशन तेज़, कुशल और विश्वसनीय हैं।
कैशिंग सर्वोत्तम अभ्यास
कैशिंग वेब अनुप्रयोगों के प्रदर्शन और मापनीयता में सुधार के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है। हालांकि, कैशिंग का पूरी तरह से फायदा उठाने के लिए, कुछ सर्वोत्तम अभ्यासों का पालन करना महत्वपूर्ण है। इस खंड में, हम कैशिंग के कुछ सर्वोत्तम तरीकों पर चर्चा करेंगे।
कैश अमान्यकरण
कैश इनवैलिडेशन कैश से पुराने या पुराने डेटा को हटाने की प्रक्रिया है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि कैश्ड डेटा अप-टू-डेट है, डेटा में परिवर्तन होने पर कैश को अमान्य करना महत्वपूर्ण है। कैश को अमान्य करने के कई तरीके हैं:
- टाइम-टू-लाइव (TTL): एक समय सीमा निर्धारित करें कि कैश कितनी देर तक डेटा स्टोर कर सकता है। TTL के समाप्त होने के बाद, कैश को अमान्य कर दिया जाएगा।
- कैश-कंट्रोल हैडर: कैश-कंट्रोल हेडर का उपयोग यह निर्दिष्ट करने के लिए करें कि कैश कितनी देर तक डेटा स्टोर कर सकता है। इस हेडर का उपयोग कैश से संबंधित अन्य सेटिंग्स को निर्दिष्ट करने के लिए भी किया जा सकता है, जैसे कि क्या कैश को कई उपयोगकर्ताओं के बीच साझा किया जा सकता है या डेटा की सेवा से पहले कैश को फिर से सत्यापित किया जाना चाहिए या नहीं।
- मैनुअल अमान्यता: डेटा बदलने पर कैश को मैन्युअल रूप से अमान्य करें। यह सर्वर को एक विशिष्ट शीर्षलेख के साथ अनुरोध भेजकर किया जा सकता है जो सर्वर को कैश को अमान्य करने के लिए कहता है।
कैश प्रतिस्थापन नीतियां
कैश प्रतिस्थापन नीतियाँ निर्धारित करती हैं कि कैश के भर जाने पर कैश से कौन से आइटम निकाले जाने चाहिए। कई कैश प्रतिस्थापन नीतियां हैं, जिनमें से प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं। कुछ सबसे आम नीतियां हैं:
- कम से कम हाल ही में प्रयुक्त (एलआरयू): कैश से सबसे कम हाल ही में उपयोग किया गया आइटम निकालें।
- फर्स्ट-इन-फर्स्ट-आउट (फीफो): कैश से सबसे पुराना आइटम हटाएं।
- कम से कम बार-बार इस्तेमाल किया जाने वाला (एलएफयू): कैश से कम से कम बार उपयोग की जाने वाली वस्तु को हटा दें।
कैश-कंट्रोल हैडर
कैश-कंट्रोल हेडर एक HTTP हेडर है जो कैशिंग व्यवहार को नियंत्रित करता है। इसका उपयोग यह निर्दिष्ट करने के लिए किया जा सकता है कि कैश कितनी देर तक डेटा स्टोर कर सकता है, क्या कैश को कई उपयोगकर्ताओं के बीच साझा किया जा सकता है, और क्या डेटा की सेवा करने से पहले कैश को फिर से सत्यापित किया जाना चाहिए। कैश-कंट्रोल हेडर का उपयोग अन्य कैश-संबंधित सेटिंग्स को निर्दिष्ट करने के लिए भी किया जा सकता है, जैसे कि कैश को डिस्क पर या मेमोरी में डेटा स्टोर करना चाहिए या नहीं।
अन्य बातें
कैशिंग लागू करते समय, ध्यान में रखने के लिए कई अन्य विचार हैं:
- कैश स्थान: विचार करें कि कैश को कहाँ स्टोर करना है। कैशिंग मुख्य मेमोरी में, हार्ड ड्राइव पर, या सामग्री वितरण नेटवर्क (CDN) पर की जा सकती है।
- मेमोरी मैनेजमेंट यूनिट (एमएमयू): मुख्य मेमोरी में कैशिंग करते समय MMU पर विचार करें। एमएमयू स्मृति आवंटन के प्रबंधन के लिए ज़िम्मेदार है और कैश के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है।
- बैक-एंड डेटाबेस: कैशिंग करते समय बैक-एंड डेटाबेस पर विचार करें। यदि कैश में डेटा नहीं है syncबैक-एंड डेटाबेस के साथ तालमेल बिठाने पर, यह विसंगतियों को जन्म दे सकता है।
- सीडीएन कैशिंग: सीडीएन का उपयोग करते समय सीडीएन कैशिंग पर विचार करें। सीडीएन कैशिंग डेटा को उपयोगकर्ता के करीब संग्रहीत करके कैश के प्रदर्शन में सुधार कर सकता है।
- डीएनएस कैशिंग: CDN का उपयोग करते समय DNS कैशिंग पर विचार करें। DNS कैशिंग DNS लुकअप की विलंबता को कम कर सकती है और कैश के प्रदर्शन में सुधार कर सकती है।
अंत में, वेब अनुप्रयोगों के प्रदर्शन और मापनीयता में सुधार के लिए कैशिंग एक शक्तिशाली उपकरण है। कैशिंग के लिए सर्वोत्तम प्रथाओं का पालन करके, जैसे कैशे अमान्यकरण, कैशे प्रतिस्थापन नीतियां, और कैशे-कंट्रोल हेडर का उपयोग करके, आप यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि आपका कैश कुशल और प्रभावी है।
कैशिंग टेक्नोलॉजीज
कैशिंग एक महत्वपूर्ण तकनीक है जो अक्सर एक्सेस किए गए डेटा के प्रतिक्रिया समय को कम करके एप्लिकेशन के प्रदर्शन में सुधार करती है। कैशिंग तकनीकों को चार श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है: इन-मेमोरी कैशिंग, प्रॉक्सी कैशिंग, सीडीएन कैशिंग और ब्राउज़र कैशिंग।
इन-मेमोरी कैशिंग
इन-मेमोरी कैशिंग अक्सर एक्सेस किए गए डेटा को अस्थायी मेमोरी में संग्रहीत करता है, जैसे कि DRAM, धीमे स्टोरेज डिवाइस से डेटा प्राप्त करने के लिए आवश्यक समय को कम करने के लिए। इस तकनीक का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे सत्र प्रबंधन, की-वैल्यू डेटा स्टोर और NoSQL डेटाबेस। इन-मेमोरी कैशिंग किसी एप्लिकेशन के प्रतिक्रिया समय को महत्वपूर्ण रूप से कम कर सकती है और उपयोगकर्ता अनुभव में सुधार कर सकती है।
प्रॉक्सी कैशिंग
प्रॉक्सी कैशिंग क्लाइंट और सर्वर के बीच प्रॉक्सी सर्वर पर अक्सर एक्सेस किए गए डेटा को स्टोर करता है। जब क्लाइंट डेटा का अनुरोध करता है, तो प्रॉक्सी सर्वर यह देखने के लिए कैश की जांच करता है कि अनुरोधित डेटा उपलब्ध है या नहीं। यदि डेटा उपलब्ध है, तो प्रॉक्सी सर्वर सर्वर को अनुरोध अग्रेषित किए बिना क्लाइंट को वापस कर देता है। प्रॉक्सी कैशिंग बैंडविड्थ उपयोग और सर्वर के प्रतिक्रिया समय को कम करके एप्लिकेशन के प्रदर्शन में सुधार कर सकता है।
सीडीएन कैशिंग
सीडीएन कैशिंग दुनिया भर में वितरित कई सर्वरों पर अक्सर एक्सेस किए गए डेटा को स्टोर करता है। जब कोई क्लाइंट डेटा का अनुरोध करता है, तो क्लाइंट के निकटतम सीडीएन सर्वर डेटा लौटाता है। सीडीएन कैशिंग प्रतिक्रिया समय और सर्वर के बैंडविड्थ उपयोग को कम करके एप्लिकेशन प्रदर्शन में सुधार कर सकता है। CDN कैशिंग का उपयोग आमतौर पर मल्टीमीडिया सामग्री, जैसे इमेज और वीडियो के लिए किया जाता है।
ब्राउज़र कैशिंग
ब्राउजर कैशिंग क्लाइंट के ब्राउजर पर अक्सर एक्सेस किए गए डेटा को स्टोर करता है। जब कोई क्लाइंट डेटा का अनुरोध करता है, तो ब्राउजर यह देखने के लिए कैश की जांच करता है कि अनुरोधित डेटा उपलब्ध है या नहीं। यदि डेटा उपलब्ध है, तो ब्राउज़र इसे क्लाइंट को सर्वर से अनुरोध किए बिना वापस कर देता है। ब्राउज़र कैशिंग एप्लिकेशन के प्रतिक्रिया समय और बैंडविड्थ उपयोग को कम करके उपयोगकर्ता अनुभव में सुधार कर सकता है।
कैशिंग प्रौद्योगिकियां एप्लिकेशन प्रदर्शन में सुधार और अक्सर एक्सेस किए गए डेटा के प्रतिक्रिया समय को कम करने के लिए आवश्यक हैं। कैशिंग तकनीकों का उपयोग करके, डेवलपर्स उपयोगकर्ता अनुभव में काफी सुधार कर सकते हैं और सर्वर के बैंडविड्थ उपयोग को कम कर सकते हैं।
अधिक पढ़ना
कैशिंग एक हाई-स्पीड डेटा स्टोरेज लेयर में डेटा के एक सबसेट को स्टोर करने की प्रक्रिया है, जो आमतौर पर प्रकृति में क्षणिक होती है, ताकि उस डेटा के लिए भविष्य के अनुरोधों को डेटा के प्राथमिक स्टोरेज लोकेशन तक पहुंचने की तुलना में तेजी से पूरा किया जा सके। यह पहले से पुनर्प्राप्त या गणना किए गए डेटा के कुशल पुन: उपयोग की अनुमति देता है (स्रोत: एडब्ल्यूएस). कंप्यूटिंग में, एक कैश एक हार्डवेयर या सॉफ़्टवेयर घटक है जो डेटा को संग्रहीत करता है ताकि उस डेटा के भविष्य के अनुरोधों को तेज़ी से पूरा किया जा सके। कैश में संग्रहीत डेटा पहले की गणना या कहीं संग्रहीत डेटा की प्रतिलिपि का परिणाम हो सकता है (स्रोत: विकिपीडिया)).
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