A gyorsítótárazás a gyakran elért adatok ideiglenes tárolóhelyen (gyorsítótárban) történő tárolásának folyamata, hogy csökkentse az adatok eredeti forrásból való lekéréséhez szükséges időt.
A gyorsítótárazás az információk tárolásának egyik módja, hogy a jövőben gyorsabban lehessen hozzáférni. Ez olyan, mintha egy gyakran olvasott könyv egy példányát az éjjeliszekrényen tartaná, ahelyett, hogy minden alkalommal el kellene mennie a könyvtárba, amikor el akarja olvasni. Ugyanígy, amikor meglátogat egy webhelyet, számítógépe eltárol néhány információt a webhelyről, hogy a következő látogatáskor gyorsabban tudjon betölteni.
A gyorsítótárazás olyan folyamat, amely mindennapi online élményünk szerves részévé vált. Ez egy módszer a gyakran elért adatok gyorsítótárban való tárolására, amely egy ideiglenes tárolóterület. Ez megkönnyíti az adatokhoz való gyorsabb hozzáférést, javítva az alkalmazások és a rendszer teljesítményét. A gyorsítótárazást széles körben használják webböngészőkben, szervereken és tartalomszolgáltató hálózatokban.
A gyorsítótárazás lehetővé teszi a korábban lekért vagy kiszámított adatok hatékony újrafelhasználását, így csökkentve az adatok eléréséhez szükséges időt. Amikor egy kérés érkezik olyan adatokra, amelyekhez korábban már hozzáfértek, a gyorsítótár közvetlenül válaszolhat a kérésre, anélkül, hogy az adatokat az elsődleges tárolóhelyéről kellene lekérni. Ez gyorsabb válaszidőt és csökkentett késleltetést eredményez. A gyorsítótárazást általában a szerverekben használják a webhely teljesítményének javítására, és megvalósítható RAM-ban vagy lemezen.
Összességében a gyorsítótárazás alapvető folyamat, amely forradalmasította az adatok online elérését. A modern számítástechnika alapvető részévé vált, lehetővé téve az adatok gyorsabb és hatékonyabb elérését. A késleltetés csökkentésével és a rendszer teljesítményének javításával a gyorsítótárazás alapvető eszközzé vált a vállalkozások és a magánszemélyek számára egyaránt.
Mi az a gyorsítótárazás?
Meghatározás
A gyorsítótárazás a gyakran használt adatok gyorsítótárnak nevezett ideiglenes tárolóterületen való tárolásának folyamata. A gyorsítótárazás célja az alkalmazások és a rendszer teljesítményének javítása az adatok eléréséhez szükséges idő csökkentésével. Amikor a gyorsítótárban tárolt adatokra vonatkozóan kérelmet nyújtanak be, a rendszer le tudja kérni az adatokat a gyorsítótárból ahelyett, hogy az eredeti forrásból kellene lekérnie azokat, ami lassabb lehet.
Hogyan működik a gyorsítótárazás?
Adatkérés esetén a rendszer ellenőrzi a gyorsítótárat, hogy az adatok ott vannak-e már. Ha igen, akkor a rendszer lekéri az adatokat a gyorsítótárból, és kiszolgálja a felhasználónak. Ha az adatok nincsenek a gyorsítótárban, a rendszer lekéri azokat az eredeti forrásból, és a gyorsítótárban tárolja későbbi felhasználás céljából. Az adatok legközelebbi lekérésekor a gyorsítótárból lesznek kiszolgálva, ami gyorsabb, mint az eredeti forrásból való lekérés.
A gyorsítótárazás típusai
A gyorsítótárazásnak többféle típusa létezik, beleértve a memória gyorsítótárat, a memórián belüli gyorsítótárat és a lemez gyorsítótárazást. A memória gyorsítótárazás az adatokat a rendszer gyorsítótárában tárolja, ami gyorsabb, mint a lemezen való tárolás. A memórián belüli gyorsítótárazás a rendszer RAM-jában tárolja az adatokat, ami még a memória gyorsítótárazásánál is gyorsabb. A lemez gyorsítótárazása az adatokat a lemezen tárolja, ami lassabb, mint a memória gyorsítótárazás, de több adatot képes tárolni.
A gyorsítótárazás különböző szinteken is elvégezhető, beleértve a webböngészőt, a webszervert, a CDN-t (Content Delivery Network) és a származási szervert. A webböngészők gyorsítótárazzák a HTML-t, a képeket és a kódot, hogy csökkentsék a webszerverhez intézett kérések számát. A webszerverek gyorsítótárazzák a válaszadatokat, hogy csökkentsék a CPU terhelését és javítsák az alkalmazások teljesítményét. A CDN-ek gyorsítótárazzák a tartalmat a késleltetés csökkentése és a felhasználói élmény javítása érdekében. Az Origin szerverek gyorsítótárazzák az adatokat, hogy csökkentsék a háttérkiszolgálók terhelését és javítsák az alkalmazások teljesítményét.
Az API-k gyorsítótárat is használhatnak a teljesítmény javítására. API-kérés esetén a rendszer ellenőrizheti a gyorsítótárat, hogy a válasz már ott van-e tárolva. Ha igen, akkor a rendszer ki tudja szolgálni a választ a gyorsítótárból, ahelyett, hogy újra feldolgozná a kérést.
Összefoglalva, a gyorsítótárazás értékes technika az alkalmazások és a rendszer teljesítményének javítására azáltal, hogy csökkenti a gyakran használt adatok eléréséhez szükséges időt. Az adatok gyorsítótárban való tárolásával a rendszerek gyorsabban lekérhetik az adatokat, és csökkenthetik a háttérkiszolgálók terhelését.
A gyorsítótárazás előnyei
A gyorsítótárazás egy olyan technika, amely számos előnnyel jár az alkalmazások számára azáltal, hogy javítja teljesítményüket, csökkenti a költségeket és növeli az átviteli sebességet. Íme néhány a gyorsítótárazás legfontosabb előnyei:
Jobb teljesítmény
A gyorsítótárazás egyik elsődleges előnye, hogy jelentősen javíthatja az alkalmazások teljesítményét. Ennek az az oka, hogy a memórián belüli gyorsítótárból az adatok beolvasása sokkal gyorsabb, mint a lemezvezérelt adattárból. A gyakran elért adatok RAM-ban való tárolásával a gyorsítótárazás csökkenti a lassabb, hosszabb ideig tartó tárolóeszközökről történő adatok elérésével kapcsolatos várakozási időt. Ez javíthatja a felhasználói élményt és növelheti a kritikus üzleti folyamatok hatékonyságát.
Költséghatékony
A gyorsítótárazás az adatbázis-használat költségeinek csökkentésében is segíthet. A gyakran használt adatok memóriában való tárolásával a gyorsítótárazás csökkenti az adatok adatbázisból való lekérésének számát. Ez segíthet csökkenteni az adatbázis-kiszolgáló terhelését, ami viszont csökkentheti az adatbázis-használatot és a költségeket.
Nagyobb áteresztőképesség
A gyorsítótárazás emellett növelheti az átviteli sebességet is, vagyis azt az adatmennyiséget, amelyet egy rendszer adott időn belül feldolgozhat. A gyakran használt adatok memóriában való tárolásával a gyorsítótárazás csökkentheti az adatok adatbázisból vagy más tárolóeszközről való lekéréséhez szükséges időt. Ez segíthet az alkalmazás általános átviteli sebességének növelésében.
A gyorsítótárazás számos formát ölthet, beleértve a webes gyorsítótárat, az elosztott gyorsítótárat és a memórián belüli gyorsítótárat. Néhány népszerű gyorsítótárazási megoldás a Redis, a Memcached és a Hazelcast. A tartalomszolgáltató hálózatok (CDN-ek) gyorsítótárazást is használnak a gyakran elért tartalmak földrajzilag elosztott helyeken való tárolására, csökkentve a betöltési időt és megvédve a kibertámadásokat.
Összességében a gyorsítótárazás egy hatékony technika, amely számos előnnyel jár az alkalmazások számára. A teljesítmény javításával, a költségek csökkentésével és az átviteli sebesség növelésével a gyorsítótárazás elősegítheti az alkalmazások gyors, hatékony és megbízható működését.
Gyorsítótárazás legjobb gyakorlatai
A gyorsítótárazás egy hatékony eszköz a webalkalmazások teljesítményének és méretezhetőségének javítására. A gyorsítótárazás teljes kihasználásához azonban fontos követni néhány bevált gyakorlatot. Ebben a részben a gyorsítótárazás néhány bevált módszerét tárgyaljuk.
Gyorsítótár érvénytelenítése
A gyorsítótár érvénytelenítése az elavult vagy elavult adatok gyorsítótárból való eltávolításának folyamata. Fontos a gyorsítótár érvénytelenítése az adatok változásakor, hogy a gyorsítótárazott adatok naprakészek legyenek. A gyorsítótár érvénytelenítésének többféle módja van:
- Életig eltelt idő (TTL): Állítson be időkorlátot, mennyi ideig tárolhatja a gyorsítótár az adatokat. A TTL lejárta után a gyorsítótár érvénytelen lesz.
- Cache-Control fejléc: A Cache-Control fejléc segítségével adja meg, hogy a gyorsítótár mennyi ideig tárolhatja az adatokat. Ez a fejléc más, a gyorsítótárral kapcsolatos beállítások megadására is használható, például, hogy a gyorsítótár megosztható-e több felhasználó között, vagy a gyorsítótárat újra kell-e érvényesíteni az adatok kiszolgálása előtt.
- Manuális érvénytelenítés: A gyorsítótár manuális érvénytelenítése, amikor az adatok megváltoznak. Ezt úgy teheti meg, hogy egy kérést küld a szervernek egy adott fejléccel, amely arra utasítja a szervert, hogy érvénytelenítse a gyorsítótárat.
Gyorsítótár-csere házirendjei
A gyorsítótárcsere házirendjei meghatározzák, hogy mely elemeket kell eltávolítani a gyorsítótárból, ha a gyorsítótár megtelt. Számos gyorsítótár-csere szabályzat létezik, mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai. A leggyakoribb irányelvek közül néhány:
- Legkevésbé használt (LRU): A legutóbb használt elem eltávolítása a gyorsítótárból.
- Első-első-kimenő (FIFO): Távolítsa el a legrégebbi elemet a gyorsítótárból.
- Legkevésbé gyakran használt (LFU): Távolítsa el a leggyakrabban használt elemet a gyorsítótárból.
Cache-Control fejléc
A Cache-Control fejléc egy HTTP-fejléc, amely szabályozza a gyorsítótárazási viselkedést. Megadható vele, hogy a gyorsítótár mennyi ideig tárolhatja az adatokat, megosztható-e a gyorsítótár több felhasználó között, és hogy a gyorsítótárat újra kell-e érvényesíteni az adatok kiszolgálása előtt. A Cache-Control fejléc más gyorsítótárral kapcsolatos beállítások megadására is használható, például, hogy a gyorsítótár lemezen vagy memóriában tárolja-e az adatokat.
egyéb szempontok
A gyorsítótárazás megvalósítása során számos egyéb szempontot is szem előtt kell tartani:
- Gyorsítótár helye: Fontolja meg, hol tárolja a gyorsítótárat. A gyorsítótárazás történhet a fő memóriában, a merevlemezen vagy egy tartalomszolgáltató hálózaton (CDN).
- Memóriakezelő egység (MMU): Vegye figyelembe az MMU-t, amikor gyorsítótárat tárol a fő memóriában. Az MMU felelős a memóriafoglalás kezeléséért, és befolyásolhatja a gyorsítótár teljesítményét.
- Háttér-adatbázis: A gyorsítótárazáskor vegye figyelembe a háttéradatbázist. Ha a gyorsítótárban lévő adatok nem synca háttéradatbázissal hronizálva következetlenségekhez vezethet.
- CDN gyorsítótár: CDN használatakor fontolja meg a CDN gyorsítótárazását. A CDN gyorsítótárazás javíthatja a gyorsítótár teljesítményét azáltal, hogy az adatokat közelebb tárolja a felhasználóhoz.
- DNS gyorsítótár: CDN használatakor fontolja meg a DNS-gyorsítótárazást. A DNS-gyorsítótárazás csökkentheti a DNS-keresések késleltetését és javíthatja a gyorsítótár teljesítményét.
Összefoglalva, a gyorsítótárazás hatékony eszköz a webalkalmazások teljesítményének és méretezhetőségének javítására. A gyorsítótárazás bevált gyakorlatainak követésével, például a gyorsítótár érvénytelenítésével, a gyorsítótár-csere házirendjeivel és a Cache-Control fejléc használatával biztosíthatja a gyorsítótár hatékony működését.
Gyorsítótárazási technológiák
A gyorsítótárazás olyan kulcsfontosságú technológia, amely javítja az alkalmazások teljesítményét a gyakran elért adatok válaszidejének csökkentésével. A gyorsítótárazási technológiák négy kategóriába sorolhatók: In-Memory Caching, Proxy Caching, CDN Caching és Browser Caching.
In-Memory Caching
Az In-Memory Caching a gyakran elért adatokat ideiglenes memóriában, például DRAM-ban tárolja, hogy csökkentse az adatok lassabb tárolóeszközökről történő lekéréséhez szükséges időt. Ezt a technológiát különféle alkalmazásokban használják, például munkamenet-kezelésben, kulcsérték-adattárolókban és NoSQL-adatbázisokban. Az In-Memory Caching jelentősen csökkentheti az alkalmazások válaszidejét, és javíthatja a felhasználói élményt.
Proxy gyorsítótárazás
A Proxy Caching a gyakran elért adatokat egy proxyszerveren tárolja az ügyfél és a szerver között. Amikor egy kliens adatokat kér, a proxyszerver ellenőrzi a gyorsítótárát, hogy megnézze, rendelkezésre állnak-e a kért adatok. Ha az adatok rendelkezésre állnak, a proxyszerver visszaküldi azokat a kliensnek anélkül, hogy a kérést továbbítaná a szervernek. A proxy gyorsítótárazás javíthatja az alkalmazások teljesítményét a sávszélesség-használat és a szerver válaszidejének csökkentésével.
CDN gyorsítótár
A CDN-gyorsítótárazás a gyakran elért adatokat több, világszerte elhelyezett szerveren tárolja. Amikor egy ügyfél adatokat kér, az ügyfélhez legközelebbi CDN-kiszolgáló visszaadja az adatokat. A CDN gyorsítótárazás javíthatja az alkalmazások teljesítményét a válaszidő és a kiszolgáló sávszélesség-használatának csökkentésével. A CDN gyorsítótárazást általában multimédiás tartalmakhoz, például képekhez és videókhoz használják.
Böngésző gyorsítótárazás
A böngésző gyorsítótárazása a gyakran használt adatokat tárolja az ügyfél böngészőjében. Amikor egy kliens adatokat kér, a böngésző ellenőrzi a gyorsítótárát, hogy megnézze, elérhetőek-e a kért adatok. Ha az adatok rendelkezésre állnak, a böngésző visszaküldi azokat a kliensnek anélkül, hogy kérné a szervertől. A böngésző gyorsítótárazás javíthatja a felhasználói élményt azáltal, hogy csökkenti az alkalmazás válaszidejét és a sávszélesség-használatot.
A gyorsítótárazási technológiák elengedhetetlenek az alkalmazások teljesítményének javításához és a gyakran elért adatok válaszidejének csökkentéséhez. A gyorsítótárazási technológiák használatával a fejlesztők jelentősen javíthatják a felhasználói élményt és csökkenthetik a szerver sávszélesség-használatát.
Több Reading
A gyorsítótárazás az adatok egy részhalmazának egy nagy sebességű adattárolási rétegben való tárolásának folyamata, amely jellemzően átmeneti jellegű, hogy az adatokra vonatkozó jövőbeli kérések gyorsabban kiszolgálhatók legyenek, mint az adatok elsődleges tárolóhelyének elérése esetén lehetséges. Ez lehetővé teszi a korábban visszakeresett vagy kiszámított adatok hatékony újrafelhasználását (forrás: AWS). A számítástechnikában a gyorsítótár egy hardver- vagy szoftverkomponens, amely adatokat tárol, hogy az adatokra vonatkozó jövőbeni kérések gyorsabban kiszolgálhatók legyenek. A gyorsítótárban tárolt adatok egy korábbi számítás eredménye vagy máshol tárolt adatok másolata lehet (forrás: Wikipedia)).
Kapcsolódó webhelyteljesítményre vonatkozó feltételek