0867.119.339

Icon Icon Icon
TÌm hiểu cache là gì? Và ưu điểm của cache

Kiến Thức Sản Phẩm

TÌm hiểu cache là gì? Và ưu điểm của cache

351 12/10/2022

Chắc ai cũng đã từng nghe qua từ “cache”, vậy thì cache là gì hay nó có ưu điểm gì mà bạn phải quan tâm. Trong bài viết này sẽ chỉ ra các loại cache mà bạn thường gặp hằng ngày trong môi trường máy tính và mạng nhé.

Định nghĩa Cache là gì?

Cache còn được gọi là bộ nhớ đệm. Nó là phần cứng, hoặc có khi là phần mềm tích hợp sẵn trong máy tính để lưu trữ dữ liệu tạm thời.

Caching chính là hoạt động lưu trữ dữ liệu dạng nhị phân vào cache. Điều này giúp rút ngắn thời gian truy cập bằng cách tăng tốc độ và giảm độ trễ của webiste, đồng thời, các thao tác trên website cũng thuận tiện và nhanh hơn. Các workload hầu hết của ứng dụng đều sẽ phụ thuộc vào tốc độ đầu vào (input)/đầu ra (output). Cache thường được dùng để cải thiện hiệu suất cho các ứng dụng, website có lượt truy cập cao.

TÌm hiểu cache là gì? Và ưu điểm của cache

Thuật toán bộ nhớ Cache (Cache Algorithms) là gì?

Thuật toán cache (tên tiếng Anh là Cache Algorithms) thực hiện việc hướng dẫn về cách thức duy trì bộ nhớ đệm. Sau đây là các ví dụ về thuật toán cache:

  • LFU (viết tắt của từ Least Frequently Used): Được dịch là ít dùng thường xuyên nhất. Thuận toán này đếm và theo dõi tần suất truy cập của người dùng đối với các mục. Mục nào có số lần truy cập thấp nhất sẽ được xóa trước.
  • LRU (viết tắt của từ Least Recently Used): Được dịch là ít sử dụng gần đây nhất. Trong Cache, các mục dữ liệu sẽ được sắp xếp theo thứ tự thời điểm truy cập. Khi đến mức giới hạn lưu trữ của bộ nhớ, những mục đã truy cập ở thời điểm xa nhất sẽ ở vị trí cuối và bị xóa. Mục được truy cập gần nhất đứng ở top đầu thì giữ lại.
  • MRU (viết tắt của từ Most Recently Used):  Được dịch là được sử dụng gần đây nhất. Thuật toán cache này rất hữu ích vì các mục cũ hơn thường có nhiều khả năng nhận được lượng truy cập lớn hơn.

TÌm hiểu cache là gì? Và ưu điểm của cache

Các loại Cache hiện nay thường gặp

Cache chia thành 3 loại:

Write-around Cache

Write-around cache có khả năng ghi lại các hoạt động trực tiếp vào bộ nhớ, hoàn toàn bỏ qua cache.

Ưu điểm

Giảm tình trạng quá tải của bộ nhớ vì không có nhiều bản ghi Input/Output được thực hiện cùng thời điểm.

Nhược điểm

Không lưu trữ dữ liệu, trừ trường hợp nó được xuất từ bộ nhớ. Vì thế, điều này làm cho hoạt động truy cập ban đầu bị chậm lại.

Write-through Cache

Khi thực hiện kỹ thuật write-through cache, dữ liệu sẽ được ghi đè lên cả bộ nhớ đệm cache và bộ nhớ storage.

Ưu điểm

Quá trình xuất và đọc dữ liệu thuận tiện, nhanh chóng vì chúng được lưu trữ tạm thời.

Nhược điểm

Do hoạt động ghi chỉ hoàn tất khi tất cả dữ liệu đã ghi trên bộ nhớ Cache và bộ nhớ Primary Storage (bộ nhớ chính) nên thời gian lưu trữ bị kéo dài. Vì thế, điều này dẫn đến tình trạng chậm trễ của quá trình ghi nhớ dữ liệu lẫn lưu trữ.

Write-back Cache

Kỹ thuật cho phép chuyển toàn bộ các hoạt động sang bộ nhớ cache. Với write-back cache, thao tác ghi sẽ được xem là hoàn chỉnh khi các dữ liệu được lưu trữ trên cache. Sau đó, các dữ liệu này sẽ tiếp tục được sao chép từ cache sang bộ nhớ chính.

Ưu điểm

Tốc độ truy cập và hiệu năng hoạt động của website hay ứng dụng nhanh hơn, thông qua việc dữ liệu đã lưu trữ trên bộ nhớ Cache.

Nhược điểm

Cơ chế hoạt động của bộ nhớ Cache quyết định đến độ bảo mật thông tin. Vì thế, đôi khi sẽ xảy ra trường hợp mất dữ liệu trước khi nó được lưu trong bộ nhớ chính.

Các khái niệm về Cache và trường hợp sử dụng chúng

Cache memory

Cache bộ nhớ và được đặt trực tiếp trên CPU. Nó có khả năng lưu trữ lệnh/chức năng thường được yêu cầu bởi các chương trình đang chạy, giúp bộ vi xử lý máy tính truy cập dữ liệu nhanh hơn so với RAM thông thường.

Xem thêm các loại ram server bán tại KhoServer

Cache server

Máy chủ kết nối mạng chuyên dụng, bao gồm cả các dịch vụ hoạt động với tính năng tương tự máy chủ sẽ thực hiện lưu trữ dữ liệu website, nội dung internet theo cách cục bộ. Hình thức lưu trữ này gọi là cache server hay cache proxy.

Disk cache

Disk cache có tính năng ghi nhớ những nội dung đã được đọc tại thời điểm mới nhất, cùng các dữ liệu liền kề có khả năng truy cập lại. Nhiều disk cache lưu trữ dữ liệu theo tần suất đọc. Theo đó, những khối lưu trữ (storage block) truy cập thường xuyên sẽ tự động được ghi nhớ trên cache. Disk cache giúp cải thiện tốc độ đọc hoặc ghi dữ liệu lên hdd server.

Flash cache 

Đây là thiết bị dùng để lưu trữ dữ liệu tạm thời (thường dưới dạng SSD) trên chip bộ nhớ NAND. Nó có khả năng truy xuất dữ liệu với tốc độ cao hơn so với bộ nhớ cache trên ổ đĩa truyền thống HDD.

Web cache 

Web cache là bộ nhớ đệm trên website có chức năng lưu trữ tạm thời các nội dung tĩnh thường được truy cập. Theo đó, Web cache sẽ giảm thiểu các yêu cầu về băng thông, độ trễ và tăng tốc độ duyệt web.

Web cache hoạt động cực kỳ đơn giản. Thông thường, dữ liệu sẽ lưu trong bộ nhớ của hệ thống (ví dụ hosting). Còn với Web cache, dữ liệu được ghi nhớ, rồi sau đó truy xuất trực tiếp khi có yêu cầu của người dùng. Tất nhiên, dữ liệu cũng không cần phải đi qua bộ nhớ chính.

Vị trí lưu cache ở đâu?

Dữ liệu của Cache được lưu trên máy chủ, giữa máy chủ web và máy khách. Cụ thể, có 3 vị trí sau:

Browser cache

Trình duyệt web Chrome, Firefox, Edge… luôn sở hữu bộ nhớ đệm riêng, gọi là Browser cache, để tăng hiệu xuất hoạt động của những website thường được truy cập. Theo đó, khi người dùng truy cập vào một trang web bất kỳ, dữ liệu của website sẽ được Browser cache lưu trữ trên trình duyệt.

Proxy cache

Nếu như Browser cache là ứng dụng lưu trữ cá nhân hóa thì Proxy cache lại đáp ứng cho hàng trăm người truy cập cùng nội dung.

Cách thức lưu trữ này giúp tận dụng tối đa tài nguyên phần cứng. Khi sử dụng Proxy cache, bạn dễ dàng Cache dữ liệu bằng cách lấy một máy chủ bất kỳ nằm giữa máy khách và máy chủ web.

TÌm hiểu cache là gì? Và ưu điểm của cache

Tham khảo các máy chủ giá rẻ chạy Proxy

Máy Chủ Dell Poweredge R730XD 24×2.5″

Máy Chủ Dell PowerEdge R730XD 12×3.5″

Máy Chủ Dell PowerEdge R630 10×2.5″

Gateway Cache

Khác với proxy cache, gateway cache được đặt gần với origin server với mục đích giúp giảm tải lên server. Gateway cache được triển khai theo mô hình máy chủ 2 lớp. Trong đó, 1 lớp có vai trò là front end (xử lý các file tĩnh như html, css,…), còn 1 lớp giữ nhiệm vụ back end (xử lý các nội dung động – dynamic content).

Gateway cache được cài đặt bởi quản trị viên nên chúng ta có thể kiểm soát và điều khiển được nó, hoàn toàn ngược lại với browser cache và proxy cache.

Ưu điểm của Cache là gì?

Caching có các ưu điểm như:

  • Giảm băng thông: Web caching loại bỏ sự lặp lại của các hoạt động mạng trong quá trình máy khách gửi yêu cầu và máy chủ phản hồi (request – response). Từ đó giúp giảm một lượng lớn băng thông bị client chiếm dụng.
  • Cải thiện tốc độ: Nhờ lưu trữ dữ liệu Cache nên quá trình truy xuất các yêu cầu diễn ra gần như  ngay tức thời, giúp tăng hiệu suất hoạt động của website.
  • Giảm gánh nặng cho máy chủ: Vì bộ nhớ đệm đã đảm nhận một phần dữ liệu nên nó có thể giúp máy chủ xử lý các yêu cầu gửi đến.
  • Đáp ứng lượng truy cập lớn: Hầu hết các gói hosting có hỗ trợ Cache đều đáp ứng được lưu lượng truy cập lớn (có thể chịu được gấp 3-4 lần các gói hosting thông thường không có cache).

Nguồn : tổng hợp

Đọc thêm bài viết :

Hướng dẫn cài đặt Windows Server 2022 trên Vmware

Hướng dẫn tạo raid trên Server Dell Poweredge

KhoServer – Kho Máy Chủ Thanh Lý

KHO SERVER phân phối các dòng máy chủ cũ, workstation cũ, linh kiện máy chủ, thiết bị lưu trữ từ các nhà sản xuất hàng đầu thế giới như: dell, Intel, HP, IBM(Lenovo), Supermicro,…Các thiết bị mạng giá rẻ của Cisco, Juniper, HPE, IBM,… Tất cả đều được nhập khẩu trực tiếp từ nước ngoài, đảm bảo chất lượng và nguồn gốc sản phẩm.

Để biết thêm thông tin chi tiết về các server dell khác vui lòng liên hệ:

Websitehttps://khoserver.com

Hotline0867.119.339

Facebook: https://www.facebook.com/khomaychu.khoserver

CHIA SẺ BÀI VIẾT

Icon Icon Icon

Có thể bạn quan tâm

Đề nghị báo giá ngay
Chat qua zalo
Chat qua Facebook
Gọi ngay: 0867119339