Caching er prosessen med å lagre data som ofte brukes på et midlertidig lagringssted (cache) for å redusere tiden det tar å hente dataene fra den opprinnelige kilden.
Caching er en måte å lagre informasjon på, slik at den kan nås raskere i fremtiden. Det er som å ha en kopi av en bok du ofte leser på nattbordet i stedet for å måtte gå på biblioteket hver gang du vil lese den. På samme måte vil datamaskinen din lagre noe av nettsidens informasjon når du besøker en nettside, slik at den neste gang du besøker den kan lastes raskere.
Caching er en prosess som har blitt en integrert del av vår daglige nettopplevelse. Det er en metode for å lagre data som ofte brukes i en cache, som er et midlertidig lagringsområde. Dette forenkler raskere tilgang til data, og forbedrer applikasjons- og systemytelsen. Caching er mye brukt i nettlesere, servere og innholdsleveringsnettverk.
Caching lar deg effektivt gjenbruke tidligere hentede eller beregnede data, og reduserer dermed tiden det tar å få tilgang til data. Når det sendes en forespørsel om data som har blitt åpnet tidligere, kan hurtigbufferen svare direkte på forespørselen, uten å måtte hente dataene fra den primære lagringsplassen. Dette resulterer i raskere responstider og redusert ventetid. Caching brukes ofte på servere for å forbedre nettstedets ytelse og kan implementeres i RAM eller på en disk.
Totalt sett er caching en viktig prosess som har revolusjonert måten vi får tilgang til data på nettet. Det har blitt en grunnleggende del av moderne databehandling, og lar oss få tilgang til data raskere og mer effektivt. Ved å redusere ventetiden og forbedre systemytelsen har caching blitt et viktig verktøy for både bedrifter og enkeltpersoner.
Hva er Caching?
Definisjon
Caching er prosessen med å lagre ofte brukte data i et midlertidig lagringsområde kalt en cache. Målet med caching er å forbedre applikasjons- og systemytelsen ved å redusere tiden det tar å få tilgang til dataene. Når det sendes en forespørsel om data som er lagret i cachen, kan systemet hente dataene fra cachen i stedet for å måtte hente dem fra den opprinnelige kilden, noe som kan være tregere.
Hvordan fungerer caching?
Når det sendes en forespørsel om data, sjekker systemet cachen for å se om dataene allerede er lagret der. Hvis det er det, henter systemet dataene fra hurtigbufferen og leverer dem til brukeren. Hvis dataene ikke er i hurtigbufferen, henter systemet dem fra den opprinnelige kilden og lagrer dem i hurtigbufferen for fremtidig bruk. Neste gang dataene blir forespurt, vil de bli servert fra hurtigbufferen, noe som er raskere enn å hente dem fra den opprinnelige kilden.
Typer av caching
Det finnes flere typer caching, inkludert minnebufring, caching i minnet og diskbufring. Minnebufring lagrer data i bufferminnet til systemet, noe som er raskere enn å lagre det på disk. In-memory caching lagrer data i RAM-en til systemet, som er enda raskere enn minnebufring. Diskbufring lagrer data på disk, som er tregere enn minnebufring, men kan lagre mer data.
Bufring kan også gjøres på forskjellige nivåer, inkludert nettleser, webserver, CDN (Content Delivery Network) og opprinnelsesserver. Nettlesere cacher HTML, bilder og kode for å redusere antall forespørsler til webserveren. Webservere hurtigbufrer svardata for å redusere belastningen på CPU og forbedre applikasjonsytelsen. CDN-er cacher innhold for å redusere ventetiden og forbedre brukeropplevelsen. Opprinnelsesservere hurtigbufrer data for å redusere belastningen på backend-serverne og forbedre applikasjonsytelsen.
APIer kan også bruke caching for å forbedre ytelsen. Når en API-forespørsel gjøres, kan systemet sjekke cachen for å se om svaret allerede er lagret der. Hvis det er det, kan systemet betjene svaret fra hurtigbufferen i stedet for å behandle forespørselen på nytt.
Konklusjonen er at caching er en verdifull teknikk for å forbedre applikasjons- og systemytelsen ved å redusere tiden det tar å få tilgang til ofte brukte data. Ved å lagre data i en cache kan systemene hente dataene raskere og redusere belastningen på backend-servere.
Fordeler med caching
Caching er en teknikk som kan gi mange fordeler til applikasjoner ved å forbedre ytelsen, redusere kostnadene og øke gjennomstrømningen. Her er noen av de viktigste fordelene med caching:
Forbedret ytelse
En av de viktigste fordelene med caching er at det kan forbedre ytelsen til applikasjoner betydelig. Dette er fordi det er mye raskere å lese data fra en cache i minnet enn å få tilgang til data fra et diskdrevet datalager. Ved å lagre data som ofte brukes i RAM, reduserer caching ventetiden knyttet til tilgang til data fra langsommere, langsiktige lagringsenheter. Dette kan forbedre brukeropplevelsen og øke effektiviteten til kritiske forretningsprosesser.
Kostnadseffektiv
Bufring kan også bidra til å redusere kostnadene knyttet til databasebruk. Ved å lagre data som ofte brukes i minnet, reduserer caching antallet ganger data må hentes fra en database. Dette kan bidra til å redusere belastningen på databaseserveren, som igjen kan bidra til å redusere databasebruk og kostnader.
Høyere gjennomstrømning
Caching kan også bidra til å øke gjennomstrømningen, som er mengden data som kan behandles av et system i løpet av en gitt tidsperiode. Ved å lagre data som ofte brukes i minnet, kan hurtigbufring bidra til å redusere tiden det tar å hente data fra en database eller annen lagringsenhet. Dette kan bidra til å øke den totale gjennomstrømningen til en applikasjon.
Bufring kan ha mange former, inkludert webbuffer, distribuert hurtigbuffer og hurtigbuffer i minnet. Noen populære hurtigbufringsløsninger inkluderer Redis, Memcached og Hazelcast. Innholdsleveringsnettverk (CDN) bruker også hurtigbufring for å lagre ofte tilgang til innhold på geografisk distribuerte steder, noe som reduserer lastetider og beskytter mot nettangrep.
Samlet sett er caching en kraftig teknikk som kan gi mange fordeler til applikasjoner. Ved å forbedre ytelsen, redusere kostnadene og øke gjennomstrømningen, kan caching bidra til å sikre at applikasjonene er raske, effektive og pålitelige.
Gode fremgangsmåter for bufring
Caching er et kraftig verktøy for å forbedre ytelsen og skalerbarheten til webapplikasjoner. For å utnytte caching fullt ut, er det imidlertid viktig å følge noen beste fremgangsmåter. I denne delen vil vi diskutere noen av de beste fremgangsmåtene for caching.
Ugyldig cache
Ugyldig buffer er prosessen med å fjerne foreldede eller utdaterte data fra hurtigbufferen. Det er viktig å ugyldiggjøre hurtigbufferen når dataene endres, for å sikre at de bufrede dataene er oppdatert. Det er flere måter å ugyldiggjøre cachen på:
- Tid til å leve (TTL): Sett en tidsgrense for hvor lenge cachen kan lagre dataene. Etter at TTL utløper, vil cachen bli ugyldig.
- Cache-Control Header: Bruk Cache-Control-overskriften for å spesifisere hvor lenge hurtigbufferen kan lagre dataene. Denne overskriften kan også brukes til å spesifisere andre cache-relaterte innstillinger, for eksempel om cachen kan deles mellom flere brukere eller om cachen skal valideres på nytt før visning av dataene.
- Manuell ugyldiggjøring: Ugyldig hurtigbufferen manuelt når dataene endres. Dette kan gjøres ved å sende en forespørsel til serveren med en spesifikk overskrift som forteller serveren om å ugyldiggjøre cachen.
Retningslinjer for buffererstatning
Retningslinjer for buffererstatning bestemmer hvilke elementer som skal fjernes fra hurtigbufferen når hurtigbufferen er full. Det er flere retningslinjer for buffererstatning, hver med sine egne fordeler og ulemper. Noen av de vanligste retningslinjene er:
- Minst nylig brukte (LRU): Fjern det minst nylig brukte elementet fra hurtigbufferen.
- Først-inn-først-ut (FIFO): Fjern det eldste elementet fra hurtigbufferen.
- Minst ofte brukt (LFU): Fjern det minst brukte elementet fra hurtigbufferen.
Cache-Control Header
Cache-Control-headeren er en HTTP-header som kontrollerer bufringsadferd. Den kan brukes til å spesifisere hvor lenge cachen kan lagre dataene, om cachen kan deles mellom flere brukere, og om cachen skal revalideres før dataene serveres. Cache-Control-overskriften kan også brukes til å spesifisere andre cache-relaterte innstillinger, for eksempel om cachen skal lagre dataene på disken eller i minnet.
andre hensyn
Når du implementerer caching, er det flere andre hensyn å huske på:
- Bufferplassering: Vurder hvor du skal lagre cachen. Bufring kan gjøres i hovedminnet, på harddisken eller på et innholdsleveringsnettverk (CDN).
- Memory Management Unit (MMU): Vurder MMU når du hurtigbufrer i hovedminnet. MMU er ansvarlig for å administrere minnetildeling og kan påvirke ytelsen til hurtigbufferen.
- Back-end database: Vurder backend-databasen når du hurtigbufrer. Hvis dataene i hurtigbufferen ikke er det synchronisert med back-end-databasen, kan det føre til inkonsekvenser.
- CDN-bufring: Vurder CDN-bufring når du bruker et CDN. CDN-bufring kan forbedre ytelsen til hurtigbufferen ved å lagre dataene nærmere brukeren.
- DNS Caching: Vurder DNS-bufring når du bruker et CDN. DNS-bufring kan redusere ventetiden til DNS-oppslag og forbedre ytelsen til hurtigbufferen.
Avslutningsvis er caching et kraftig verktøy for å forbedre ytelsen og skalerbarheten til webapplikasjoner. Ved å følge beste fremgangsmåter for hurtigbufring, for eksempel ugyldighet av cache, retningslinjer for buffererstatning og bruk av Cache-Control-overskriften, kan du sikre at hurtigbufferen din er effektiv.
Caching-teknologier
Caching er en avgjørende teknologi som forbedrer applikasjonsytelsen ved å redusere responstiden til data som ofte brukes. Caching-teknologier kan klassifiseres i fire kategorier: In-Memory Caching, Proxy Caching, CDN Caching og Browser Caching.
In-Memory Caching
In-Memory Caching lagrer ofte tilgang til data i midlertidig minne, for eksempel DRAM, for å redusere tiden som kreves for å hente data fra tregere lagringsenheter. Denne teknologien brukes i ulike applikasjoner, for eksempel øktadministrasjon, nøkkelverdidatalagre og NoSQL-databaser. In-Memory Caching kan redusere responstiden til en applikasjon betydelig og forbedre brukeropplevelsen.
Proxy-hurtigbufring
Proxy Caching lagrer ofte tilgang til data på en proxy-server mellom klienten og serveren. Når en klient ber om data, sjekker proxy-serveren sin cache for å se om de forespurte dataene er tilgjengelige. Hvis dataene er tilgjengelige, returnerer proxy-serveren dem til klienten uten å videresende forespørselen til serveren. Proxy Caching kan forbedre applikasjonsytelsen ved å redusere båndbreddebruken og responstiden til serveren.
CDN-bufring
CDN Caching lagrer ofte tilgang til data på flere servere distribuert over hele verden. Når en klient ber om data, returnerer CDN-serveren nærmest klienten dataene. CDN Caching kan forbedre applikasjonsytelsen ved å redusere responstiden og båndbreddebruken til serveren. CDN Caching brukes ofte for multimedieinnhold, for eksempel bilder og videoer.
Browser Caching
Nettleserbufring lagrer ofte tilgang til data i klientens nettleser. Når en klient ber om data, sjekker nettleseren cachen sin for å se om de forespurte dataene er tilgjengelige. Hvis dataene er tilgjengelige, returnerer nettleseren dem til klienten uten å be om det fra serveren. Nettleserbufring kan forbedre brukeropplevelsen ved å redusere applikasjonens responstid og båndbreddebruken.
Caching-teknologier er avgjørende for å forbedre applikasjonsytelsen og redusere responstiden til data som ofte brukes. Ved å bruke caching-teknologier kan utviklere forbedre brukeropplevelsen betydelig og redusere båndbreddebruken til serveren.
Mer Reading
Caching er prosessen med å lagre et undersett av data i et høyhastighets datalagringslag, typisk forbigående i naturen, slik at fremtidige forespørsler om disse dataene blir servert raskere enn det som er mulig ved å få tilgang til dataens primære lagringssted. Dette gir mulighet for effektiv gjenbruk av tidligere hentede eller beregnede data (kilde: AWS). I databehandling er en cache en maskinvare- eller programvarekomponent som lagrer data slik at fremtidige forespørsler om disse dataene kan leveres raskere. Dataene som er lagret i en hurtigbuffer kan være et resultat av en tidligere beregning eller en kopi av data lagret andre steder (kilde: Wikipedia)).
Beslektede ytelsesvilkår for nettstedet