Особенности кеширования данных

Кешированием можно назвать временное сохранение используемых ранее данных, с целью повышения производительности машины и качества подключения. Подобный функционал сильно упрощает множество аспектов как для рядового серфинга сети, так и до аналитических сборов данных с различных веб ресурсов.

Сама технология кеширования информации давно не новая и используется практически в каждой вычислительной системе, кэш используется и в HDD, и в процессорах, и даже в отдельных приложениях, браузерах и серверах. Мы предлагаем разобраться в системе немного более детально в этой теме, вместе с нами.

Кэш HDD

По сравнению с оперативкой, жесткие диски будут весьма медлительным устройством.
В этом случае кэш — встроенная память в HDD, она исполняет роль буфера между вашим процессором и накопителем. Его работа подразумевает под собой то что во время считывания и записи данных к этим данным возможны повторные запросы.

Память процессора

Кэш процессоров один из самых быстрых для получения доступа к хранимой информации. Основной функцией такой памяти будет буфер между CPU & RAM.

У процессоров своеобразная схема хранения в виде регистров с сравнительно маленькими хранилищами сведений для скоростного обмена информацией. К тому же у процессоров предусмотрен доступ к отличающимся уровням данных памяти.

Простой сервер

Постараемся углубиться с помощью примера эксплуатации технологии кеширования, при совместном действии с клиентом, когда в ответ на запрос он отправляет различные данные.

Сначала у нас стоит обычный web сервер, который получает данные с HDD, при ответе на запрос юзера. Когда идёт первый запрос, диск проводит осмотр кэша и уже после этого, если данных там нет, то он считывает их с накопителя. После этого информация определяется в кэш, чтобы сохранилась на тот случай что она ещё пригодится в перспективе.

Кэширование ответов сервера
Разберемся в схеме, где web-сервер делится пополам на 2 составляющие. При таком варианте сервер, как одна из частей, обеспечивает сотрудничество с юзерами и приложением, которое уже работает совместно с системами хранения данных.

Разработчики могут реализовать различные конфигурации, благодаря которым ответы будут кешироваться. Это означает, что серверу не нужно будет отправлять схожие запросы к приложениям. В такой же схеме приложение может сохранять кэш фрагментов собственных ответов на самые частые обращения и около того.

Кеширование баз данных

Рабочие этапы и различные процессы нередко замедляются по причине долгого ответа от баз данных, с которых так необходимо получать информацию, для дальнейших вычислений. Когда идёт повторный запрос, кеширование сильно спасает ситуацию и увеличивает скорость на времени отклика. Нельзя не упомянуть, что подобная технология себя хорошо показывает когда, к примеру, 2 разных машины составляют один одинаковый запрос к базе данных.

Обратите внимание, что большая часть серверов баз данных с самого начала конфигурированы по самым оптимальным параметрам кеширования.

Кеширование в браузере

Постараемся углубиться в систематику кэша в браузерах. Изначально нужно понимать что все браузеры поддерживают НТТР-кэш, он необходим для временного сохранения получаемых из сети информации. Кэш используется в случае правильной настройки HTTP-заголовков с указанием времени и обстоятельств для кэширования ответов сервера.

Бенефиты подобной технологии:

Уменьшение нагрузки на серверное приложение
Освобождение сетевых ресурсов для экономии трафика.
Улучшение юзабилити за счет быстрой загрузки данных.