Ukladanie do vyrovnávacej pamäte je proces ukladania často používaných údajov do dočasného úložiska (cache), aby sa skrátil čas potrebný na získanie údajov z pôvodného zdroja.
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte je spôsob ukladania informácií, aby sa k nim v budúcnosti dalo rýchlejšie pristupovať. Je to ako mať na nočnom stolíku kópiu knihy, ktorú často čítate, namiesto toho, aby ste museli chodiť do knižnice zakaždým, keď si ju chcete prečítať. Rovnakým spôsobom, keď navštívite webovú stránku, váš počítač uloží niektoré informácie o webovej lokalite, aby sa pri ďalšej návšteve mohla načítať rýchlejšie.
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte je proces, ktorý sa stal neoddeliteľnou súčasťou našej každodennej online skúsenosti. Ide o spôsob ukladania často používaných údajov do vyrovnávacej pamäte, ktorá je dočasnou pamäťou. To uľahčuje rýchlejší prístup k údajom, zlepšuje výkon aplikácií a systému. Ukladanie do vyrovnávacej pamäte sa široko používa vo webových prehliadačoch, serveroch a sieťach na doručovanie obsahu.
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte vám umožňuje efektívne znovu použiť predtým získané alebo vypočítané údaje, čím sa skráti čas potrebný na prístup k údajom. Keď sa požiada o údaje, ku ktorým sa predtým pristupovalo, vyrovnávacia pamäť môže odpovedať na požiadavku priamo, bez potreby získavať údaje z miesta primárneho úložiska. Výsledkom je rýchlejšia odozva a zníženie latencie. Ukladanie do vyrovnávacej pamäte sa bežne používa na serveroch na zlepšenie výkonu webových stránok a môže byť implementované v pamäti RAM alebo na disku.
Celkovo je ukladanie do vyrovnávacej pamäte základným procesom, ktorý spôsobil revolúciu v spôsobe, akým pristupujeme k údajom online. Stala sa základnou súčasťou modernej výpočtovej techniky, ktorá nám umožňuje pristupovať k dátam rýchlejšie a efektívnejšie. Znížením latencie a zlepšením výkonu systému sa ukladanie do vyrovnávacej pamäte stalo základným nástrojom pre podniky aj jednotlivcov.
Čo je ukladanie do vyrovnávacej pamäte?
Definícia
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte je proces ukladania často používaných údajov v dočasnom ukladacom priestore nazývanom vyrovnávacia pamäť. Cieľom ukladania do vyrovnávacej pamäte je zlepšiť výkon aplikácií a systému znížením času potrebného na prístup k údajom. Keď sa požiada o údaje uložené vo vyrovnávacej pamäti, systém môže získať údaje z vyrovnávacej pamäte namiesto toho, aby ich musel načítať z pôvodného zdroja, čo môže byť pomalšie.
Ako funguje ukladanie do vyrovnávacej pamäte?
Pri požiadavke na údaje systém skontroluje vyrovnávaciu pamäť, či tam už nie sú uložené údaje. Ak áno, systém načíta údaje z vyrovnávacej pamäte a odovzdá ich používateľovi. Ak údaje nie sú vo vyrovnávacej pamäti, systém ich získa z pôvodného zdroja a uloží ich do vyrovnávacej pamäte pre budúce použitie. Pri ďalšom vyžiadaní údajov sa údaje obslúžia z vyrovnávacej pamäte, čo je rýchlejšie ako ich načítanie z pôvodného zdroja.
Typy ukladania do vyrovnávacej pamäte
Existuje niekoľko typov ukladania do vyrovnávacej pamäte, vrátane ukladania do vyrovnávacej pamäte, ukladania do vyrovnávacej pamäte v pamäti a ukladania do vyrovnávacej pamäte na disku. Ukladanie údajov do vyrovnávacej pamäte ukladá údaje do vyrovnávacej pamäte systému, čo je rýchlejšie ako ukladanie na disk. Ukladanie do vyrovnávacej pamäte v pamäti ukladá údaje do pamäte RAM systému, čo je ešte rýchlejšie ako ukladanie do vyrovnávacej pamäte. Ukladanie údajov do vyrovnávacej pamäte disku ukladá údaje na disk, čo je pomalšie ako ukladanie do vyrovnávacej pamäte, ale dokáže uložiť viac údajov.
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte sa môže vykonávať aj na rôznych úrovniach vrátane webového prehliadača, webového servera, siete CDN (Content Delivery Network) a pôvodného servera. Webové prehliadače ukladajú HTML, obrázky a kód do vyrovnávacej pamäte, aby sa znížil počet požiadaviek na webový server. Webové servery ukladajú údaje odpovedí do vyrovnávacej pamäte, aby sa znížilo zaťaženie CPU a zlepšil sa výkon aplikácií. Obsah CDN vyrovnávacej pamäte na zníženie latencie a zlepšenie používateľského zážitku. Pôvodné servery ukladajú údaje do vyrovnávacej pamäte, aby sa znížilo zaťaženie backendových serverov a zlepšil sa výkon aplikácie.
Rozhrania API môžu tiež používať ukladanie do vyrovnávacej pamäte na zlepšenie výkonu. Pri požiadavke API môže systém skontrolovať vyrovnávaciu pamäť, či tam už odpoveď nie je uložená. Ak áno, systém môže poskytnúť odpoveď z vyrovnávacej pamäte namiesto opätovného spracovania požiadavky.
Záverom možno povedať, že ukladanie do vyrovnávacej pamäte je cennou technikou na zlepšenie výkonu aplikácií a systému znížením času potrebného na prístup k často používaným údajom. Uložením údajov do vyrovnávacej pamäte môžu systémy získať údaje rýchlejšie a znížiť zaťaženie serverov typu backend.
Výhody ukladania do vyrovnávacej pamäte
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte je technika, ktorá môže aplikáciám priniesť mnohé výhody zlepšením ich výkonu, znížením nákladov a zvýšením priepustnosti. Tu sú niektoré z najdôležitejších výhod ukladania do vyrovnávacej pamäte:
Vylepšený výkon
Jednou z hlavných výhod ukladania do vyrovnávacej pamäte je to, že môže výrazne zlepšiť výkon aplikácií. Je to preto, že čítanie údajov z vyrovnávacej pamäte v pamäti je oveľa rýchlejšie ako prístup k údajom z úložiska údajov na disku. Uložením často používaných údajov do pamäte RAM znižuje vyrovnávacia pamäť latenciu spojenú s prístupom k údajom z pomalších a dlhodobejších úložných zariadení. To môže zlepšiť používateľskú skúsenosť a zvýšiť efektivitu kritických obchodných procesov.
rentabilné
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte môže tiež pomôcť znížiť náklady spojené s používaním databázy. Uložením často používaných údajov do pamäte vyrovnávacia pamäť znižuje počet, koľkokrát je potrebné údaje z databázy získať. To môže pomôcť znížiť zaťaženie databázového servera, čo zase môže pomôcť znížiť využitie databázy a náklady.
Vyššia priepustnosť
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte môže tiež pomôcť zvýšiť priepustnosť, čo je množstvo údajov, ktoré môže systém spracovať za určitý čas. Uložením často používaných údajov do pamäte môže ukladanie do vyrovnávacej pamäte pomôcť skrátiť čas potrebný na získanie údajov z databázy alebo iného úložného zariadenia. To môže pomôcť zvýšiť celkovú priepustnosť aplikácie.
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte môže mať mnoho podôb, vrátane webovej vyrovnávacej pamäte, distribuovanej vyrovnávacej pamäte a vyrovnávacej pamäte v pamäti. Niektoré populárne riešenia ukladania do vyrovnávacej pamäte zahŕňajú Redis, Memcached a Hazelcast. Siete na doručovanie obsahu (CDN) tiež používajú vyrovnávaciu pamäť na ukladanie často používaného obsahu na geograficky distribuovaných miestach, čím sa skracuje čas načítania a chráni sa pred kybernetickými útokmi.
Celkovo je ukladanie do vyrovnávacej pamäte výkonná technika, ktorá môže aplikáciám priniesť množstvo výhod. Zlepšením výkonu, znížením nákladov a zvýšením priepustnosti môže ukladanie do vyrovnávacej pamäte pomôcť zaistiť, že aplikácie sú rýchle, efektívne a spoľahlivé.
Osvedčené postupy ukladania do vyrovnávacej pamäte
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte je výkonný nástroj na zlepšenie výkonu a škálovateľnosti webových aplikácií. Na úplné využitie ukladania do vyrovnávacej pamäte je však dôležité dodržiavať niektoré osvedčené postupy. V tejto časti budeme diskutovať o niektorých osvedčených postupoch ukladania do vyrovnávacej pamäte.
Zrušenie platnosti vyrovnávacej pamäte
Zrušenie platnosti vyrovnávacej pamäte je proces odstránenia zastaraných alebo zastaraných údajov z vyrovnávacej pamäte. Pri zmene údajov je dôležité zneplatniť vyrovnávaciu pamäť, aby ste sa uistili, že údaje uložené vo vyrovnávacej pamäti sú aktuálne. Existuje niekoľko spôsobov, ako zrušiť platnosť vyrovnávacej pamäte:
- Time-to-Live (TTL): Nastavte časový limit, ako dlho môže vyrovnávacia pamäť uchovávať údaje. Po uplynutí platnosti TTL bude vyrovnávacia pamäť zrušená.
- Hlavička Cache-Control: Pomocou hlavičky Cache-Control zadajte, ako dlho môže vyrovnávacia pamäť uchovávať údaje. Túto hlavičku možno použiť aj na zadanie ďalších nastavení súvisiacich s vyrovnávacou pamäťou, napríklad či môže byť vyrovnávacia pamäť zdieľaná medzi viacerými používateľmi, alebo či by sa mala vyrovnávacia pamäť znovu overiť pred poskytnutím údajov.
- Manuálne zneplatnenie: Ručne zrušte platnosť vyrovnávacej pamäte pri zmene údajov. Dá sa to urobiť odoslaním požiadavky na server so špecifickou hlavičkou, ktorá povie serveru, aby zneplatnil vyrovnávaciu pamäť.
Zásady výmeny vyrovnávacej pamäte
Zásady výmeny vyrovnávacej pamäte určujú, ktoré položky by sa mali z vyrovnávacej pamäte odstrániť, keď je vyrovnávacia pamäť plná. Existuje niekoľko zásad nahradenia vyrovnávacej pamäte, z ktorých každá má svoje výhody a nevýhody. Niektoré z najbežnejších zásad sú:
- Najmenej nedávno použité (LRU): Odstráňte z vyrovnávacej pamäte najmenej nedávno použitú položku.
- Prvý dnu, prvý von (FIFO): Odstráňte najstaršiu položku z vyrovnávacej pamäte.
- Najmenej často používané (LFU): Odstráňte najmenej často používanú položku z vyrovnávacej pamäte.
Hlavička Cache-Control
Hlavička Cache-Control je hlavička HTTP, ktorá riadi správanie ukladania do vyrovnávacej pamäte. Môže sa použiť na určenie, ako dlho môže vyrovnávacia pamäť uchovávať údaje, či môže byť vyrovnávacia pamäť zdieľaná medzi viacerými používateľmi a či sa má vyrovnávacia pamäť znovu overiť pred poskytnutím údajov. Hlavičku Cache-Control možno použiť aj na špecifikovanie ďalších nastavení súvisiacich s vyrovnávacou pamäťou, napríklad či má vyrovnávacia pamäť ukladať údaje na disk alebo do pamäte.
Ostatné úvahy
Pri implementácii ukladania do vyrovnávacej pamäte je potrebné mať na pamäti niekoľko ďalších faktorov:
- Umiestnenie vyrovnávacej pamäte: Zvážte, kam uložiť vyrovnávaciu pamäť. Ukladanie do vyrovnávacej pamäte sa môže vykonávať v hlavnej pamäti, na pevnom disku alebo v sieti na doručovanie obsahu (CDN).
- Jednotka správy pamäte (MMU): Zvážte MMU pri ukladaní do vyrovnávacej pamäte v hlavnej pamäti. MMU je zodpovedná za správu alokácie pamäte a môže ovplyvniť výkon vyrovnávacej pamäte.
- Back-endová databáza: Pri ukladaní do vyrovnávacej pamäte zvážte koncovú databázu. Ak údaje vo vyrovnávacej pamäti nie sú syncs back-end databázou, môže to viesť k nezrovnalostiam.
- Ukladanie do vyrovnávacej pamäte CDN: Pri používaní CDN zvážte ukladanie do vyrovnávacej pamäte CDN. Ukladanie do vyrovnávacej pamäte CDN môže zlepšiť výkon vyrovnávacej pamäte uložením údajov bližšie k používateľovi.
- DNS cache: Pri používaní CDN zvážte ukladanie DNS do vyrovnávacej pamäte. Ukladanie DNS do vyrovnávacej pamäte môže znížiť latenciu vyhľadávania DNS a zlepšiť výkon vyrovnávacej pamäte.
Záverom možno povedať, že ukladanie do vyrovnávacej pamäte je výkonný nástroj na zlepšenie výkonu a škálovateľnosti webových aplikácií. Dodržiavaním osvedčených postupov pre ukladanie do vyrovnávacej pamäte, ako je zrušenie platnosti vyrovnávacej pamäte, zásady nahradenia vyrovnávacej pamäte a používanie hlavičky Cache-Control, môžete zabezpečiť, aby bola vaša vyrovnávacia pamäť efektívna a efektívna.
Technológie ukladania do vyrovnávacej pamäte
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte je kľúčovou technológiou, ktorá zlepšuje výkon aplikácií znížením doby odozvy často používaných údajov. Technológie ukladania do vyrovnávacej pamäte možno rozdeliť do štyroch kategórií: ukladanie do vyrovnávacej pamäte v pamäti, ukladanie do vyrovnávacej pamäte proxy, ukladanie do vyrovnávacej pamäte CDN a ukladanie do vyrovnávacej pamäte prehliadača.
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte
In-Memory Caching ukladá často používané údaje do dočasnej pamäte, ako je DRAM, aby sa skrátil čas potrebný na načítanie údajov z pomalších úložných zariadení. Táto technológia sa používa v rôznych aplikáciách, ako je správa relácií, dátové úložiská kľúč-hodnota a databázy NoSQL. In-Memory Caching môže výrazne skrátiť čas odozvy aplikácie a zlepšiť používateľskú skúsenosť.
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte proxy
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte proxy ukladá často používané údaje na server proxy medzi klientom a serverom. Keď klient požaduje údaje, proxy server skontroluje svoju vyrovnávaciu pamäť, aby zistil, či sú požadované údaje dostupné. Ak sú údaje k dispozícii, proxy server ich vráti klientovi bez toho, aby postúpil požiadavku na server. Ukladanie do vyrovnávacej pamäte proxy môže zlepšiť výkon aplikácie znížením využitia šírky pásma a doby odozvy servera.
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte CDN
CDN Caching ukladá často používané údaje na viacerých serveroch distribuovaných po celom svete. Keď klient požaduje údaje, server CDN najbližšie ku klientovi vráti údaje. Ukladanie do vyrovnávacej pamäte CDN môže zlepšiť výkon aplikácií znížením času odozvy a využitia šírky pásma servera. Ukladanie do vyrovnávacej pamäte CDN sa bežne používa pre multimediálny obsah, ako sú obrázky a videá.
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte prehliadača
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte prehliadača ukladá často používané údaje v prehliadači klienta. Keď klient požaduje údaje, prehliadač skontroluje svoju vyrovnávaciu pamäť, aby zistil, či sú požadované údaje dostupné. Ak sú údaje dostupné, prehliadač ich vráti klientovi bez toho, aby si ich vyžiadal od servera. Ukladanie do vyrovnávacej pamäte prehliadača môže zlepšiť používateľskú skúsenosť znížením času odozvy aplikácie a využitia šírky pásma.
Technológie ukladania do vyrovnávacej pamäte sú nevyhnutné na zlepšenie výkonu aplikácií a skrátenie doby odozvy často používaných údajov. Pomocou technológií ukladania do vyrovnávacej pamäte môžu vývojári výrazne zlepšiť používateľskú skúsenosť a znížiť využitie šírky pásma servera.
Viac čítania
Ukladanie do vyrovnávacej pamäte je proces ukladania podmnožiny údajov do vysokorýchlostnej vrstvy na ukladanie údajov, ktorá má zvyčajne prechodný charakter, takže budúce požiadavky na tieto údaje sa vybavujú rýchlejšie, ako je možné prístupom k primárnemu ukladaciemu miestu údajov. To umožňuje efektívne opätovné použitie predtým získaných alebo vypočítaných údajov (zdroj: AWS). Vo výpočtovej technike je vyrovnávacia pamäť hardvérový alebo softvérový komponent, ktorý ukladá údaje, takže budúce požiadavky na tieto údaje môžu byť obsluhované rýchlejšie. Údaje uložené vo vyrovnávacej pamäti môžu byť výsledkom predchádzajúceho výpočtu alebo kópie údajov uložených inde (zdroj: Wikipedia)).
Súvisiace podmienky výkonnosti webových stránok