Cache sẽ giúp bạn vào website nhanh hơn đó. Khi bạn truy cập vào website trên trình duyệt. Lần đầu thì bạn cảm giác load lâu, nhưng ở các lần tiếp theo thì website vào khá nhanh. Tạo sao lại như vậy, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu nhé.
Cache là gì?
Cache hay bộ nhớ đệm là một kỹ thuật giúp website tải nhanh hơn. Ở phạm vi máy tính Cache còn là phần mềm hoặc phần cứng được tích hợp sẵn với tác dụng lưu trữ dữ liệu tạm thời trong môi trường máy tính.
Quá trình Caching là hoạt động lưu trữ dữ liệu dạng nhị phân vào cache. Từ đó thời gian truy cập website được nhanh hơn và giảm độ trễ.
Cache được sử dụng nhằm mục đích tăng hiệu suất, giúp website hay ứng dụng có lượt truy cập cao. Đồng thời các truy cập vào các page khác cũng thuận tiện và nhanh hơn.
Thuật toán bộ nhớ Cache
Thuật toán cache (Cache Algorithms) thực hiện việc hướng dẫn về cách thức duy trì bộ nhớ đệm. Sau đây là 3 thuật toán duy trì cache
- LFU (Least Frequently Used): ít dùng thường xuyên nhất. LFU thực hiện đếm, theo dõi tần suất truy cập của người sử dụng đối với các hạng mục. Trong mục có tần suất truy cập thấp nhất sẽ bị hệ thống xóa bỏ.
- LRU (Least Recently Used): ít sử dụng gần đây nhất. Các mục dữ liệu sắp xếp theo thứ tự truy cập từng thời điểm. Tại thời điểm giới hạn lưu trữ, các mục truy cập ở thời điểm xa ở vị trí cuối và bị xóa. Chỉ còn các mục được truy cập gần nhất đứng ở top đầu thì giữ lại.
- MRU (Most Recently Used): được sử dụng gần đây nhất. Nó sẽ ưu tiên xóa những mục sử dụng gần nhất. MRU được đánh giá là thuật toán hữu ích. Bởi các mục cũ thường nhận được lượng truy cập lớn hơn.
Cache web giúp tăng tốc độ website
Cache giúp tăng tốc độ Load Website. Đồng thời còn giảm tải trên máy chủ của bạn.
Nó giúp thời gian tải nhanh hơn đáng kể mà còn giảm tải trên máy chủ của bạn.
Ví dụ: Khi bạn truy cập vào website của tôi https://webaoe.com/thiet-ke-website-ban-hang/ trang web sẽ vào bình thường. Sau đó trình duyệt sẽ gửi yêu cầu đến máy chủ, máy chủ sẽ xử lý và kết quả trang Web hiển thị sẽ được chuyển thành tệp HTML. Khi bộ nhớ đệm được bật kết quả dữ liệu được giữ trên trình duyệt. Khi bạn truy cập lần 2 thì tốc độ trang web sẽ rất nhanh
Trường hợp bạn chỉ dùng website để làm blog, website bán hàng,… thì đây là giải pháp tối ưu tốc độ hiệu quả.
Các loại cache phổ biến
Write-around cache là gì?
Cách thức hoạt động của Write-around cache là ghi lại hoạt động trực tiếp vào bộ nhớ. Với điểm nổi bật là cache không bị quá tải khi có nhiều bản ghi I/O (Input/Output) được lưu trữ trong cùng một lúc theo nhu cầu.
Write-around cache cũng có mặt hạn chế là dữ liệu không được thực hiện lưu trữ, mà dữ liệu được truy xuất từ bộ nhớ. Do đó quá trình truy cập ban đầu khá chậm, đấy là đặc điểm của loại cache này.
Write-through cache là gì?
Cách thức hoạt động của Write-through cache là dữ liệu ghi đè lên cả bộ nhớ đệm cache, cũng như bộ nhớ storage. Chính vì vậy dữ liệu luôn được lưu trữ dưới dạng tạm thời. Từ đó quá trình truy cập nhanh do việc xuất và đọc dữ liệu nhanh chóng, hiệu quả và tiện lợi.
Mặt khác Write-through cache lưu trữ dữ liệu khá dài và mất thời gian. Vì vậy các hoạt động ghi lại được coi là hoàn tất khi các dữ liệu đã được ghi trên cả cache lẫn bộ nhớ chính. Khi đó ảnh hưởng tới việc lưu trữ và ghi nhớ dữ liệu khi cần thực hiện.
Write-back cache là gì?
Write-back cache là bộ nhớ đệm ghi lại, nó cho phép thực hiện chuyển mọi hoạt động sang bộ nhớ cache hiệu quả. Các bước được tiến hành ghi và xem trong trường hợp dữ liệu đó được lưu trữ ngay trên cache. Sau đó dữ liệu sẽ sao chép từ cache sang bộ nhớ.
Điểm nổi bật của nó là dữ liệu hoàn toàn được lưu trữ trên cache. Chính vì thế tốc độ truy cập, hiệu năng của website, hoặc các ứng dụng được cải thiện, nhanh hơn.
Nhưng mức độ an toàn bảo mật thông tin không được đảm bảo. Bảo mật thông tin phụ thuộc vào chính cơ chế bộ nhớ cache. Vì vậy rủi ro dữ liệu bị mất có thể xuất hiện, trước khi được lưu trữ vào bộ nhớ chính.
Các Cache được dùng nhiều trong thực tế
Thực tế khi sử dụng cache cũng tùy từng nhu cầu công việc. Từ Cache bộ nhớ trên các ứng dụng đến cache cho các thiết bị.
Cache memory
Cache memory thường được sử dụng trực tiếp trên CPU. Nó lưu trữ lệnh/chức năng được yêu cầu bởi các chương trình đang chạy. Khi đó bộ vi xử lý truy cập dữ liệu nhanh hơn so với RAM thông thường.
Cache memory được đánh giá có khả năng truy xuất tốc độ nhanh. Bởi vì vị trí của nó gần với CPU nhất.
Cache server
Cache server (cache proxy) là cách thức lưu trữ dữ liệu cục bộ. Hệ thống mạng server sẽ lưu trữ dữ liệu trang web và các nội dung theo cách này.
Disk cache
Disk cache là cách ghi nhớ nội dung đã đọc trong thời gian gần và những dữ liệu liền kề khác được truy cập lại.
Cách disk cache hoạt động lưu trữ dữ liệu theo tần suất đọc.
Do đó các khối lưu trữ (storage block) truy cập thường xuyên (hot block) sẽ tự động được ghi nhớ trên cache. Disk cache là giải pháp tối ưu cải thiện tốc độ đọc hoặc ghi dữ liệu trên đĩa cứng.
Flash cache
Flash cache là thiết bị lưu trữ dữ liệu tạm thời trên chip bộ nhớ NAND (SSD). Nó truy xuất dữ liệu với tốc độ cao hơn ổ đĩa truyền thống HDD.
Web cache hoạt động thế nào
Web cache sẽ lưu trữ những nội dung tĩnh thường được truy cập trên website theo cơ chế tạm thời.
Bộ nhớ đệm cho website chính là web cache, lưu trữ nội dung tĩnh khi truy cập. Do đó Web cache sẽ giảm bớt dung lượng tải website, tăng trải nghiệm người dùng.
Cách hoạt động của web cache theo hình thức dữ liệu được lưu trữ trên bộ nhớ hệ thống. Khi cache web các dữ liệu ghi nhớ và truy xuất nhanh hơn.
Ví dụ: website của mình hay của bạn dùng cache web. Website của mình sử dụng hosting thì khi truy cập vào website. Dữ liệu sẽ lưu trữ trên bộ nhớ cache của hosting (mức độ cache phụ thuộc vào cấu hình hosting).
Lần đâu truy cập vào website https://webaoe.com/ bạn sẽ có cảm giác hơi lâu. Nhưng khi thoát ra hay vào lại website https://webaoe.com/ bạn sẽ có cảm giác rất nhanh.
Đó chính là tác dụng của cache web làm tăng tốc độ website và trải nghiệm người dùng tốt hơn.
Tác dụng của web cache là gì?
Web caching có các tác dụng tối ưu website bởi những khả năng như:
- Giảm tải băng thông: Khi dùng web caching sẽ giảm tải sự lặp lại không cần thiết của các tín hiệu người dùng và server (request – response). Điều đó giảm lượng lớn băng thông trên các thiết bị của người dùng.
- Tăng tốc độ website: khi người dùng có lưu trữ dữ liệu cache thì website truy cập ngay lập tức, tăng năng suất hoạt động của trang web.
- Giảm tải lượng cho server: Bộ nhớ đệm cache giảm bớt một phần dữ liệu cho server. Từ đó máy chủ chỉ xử lý một số yêu cầu riêng biệt từ phía người dùng.
- Đảm bảo được lượng truy cập lớn: hệ thống hosting hỗ trợ cache sẽ đáp ứng được lưu lượng truy cập lớn. Ước tính trung bình hosting có cache chịu tải gấp 2 – 3 lần hosting không có cache.
Các hình thức Caching trên website
HTML caching
HTML caching là hình thức đơn giản và phổ biến nhất ở hầu hết tất cả các website. Cách thức hoạt động sẽ lưu trữ tạm thời nội dung website dạng một file HTML tĩnh và cất giữ tại ổ cứng máy chủ.
Ví dụ: Trên hosting của mình, mình vào phần cache file sẽ có rất nhiều các mã HTML caching lưu trữ dưới dạng tên url của bài viết như: bao-tri-website-co-loi-ich-gi, bo-bieu-tuong-icon-cuc-dep-cho-thiet-ke-website…
HTML caching cấu hình theo cơ chế tự động và tái sử dụng dữ liệu thay vì phải xử lý yêu cầu lại từ đầu. Kỹ thuật mang lại hiệu quả rất tốt với website có số lượng file hình ảnh, css, js nhiều.
Opcode caching
Đặc điểm ở dạng cache này là ngôn ngữ thông dịch nên tốc độ website được lập trình theo ngôn ngữ PHP sẽ không nhanh. Vì vậy Opcode caching được tạo ra để giúp gia tăng hiệu suất phân tích và biên dịch cho website PHP.
Trong kỹ thuật này, code web sau khi biên dịch được lưu trữ cache tại ổ đĩa cứng hoặc RAM để tái sử dụng sau đó. Ý nghĩa của Opcode caching giúp tăng tốc độ xử lý truy vấn cho website PHP nếu bottleneck gặp vấn đề tại CPU.
Object caching
Riêng với các website WordPress Object caching tạo ra để phục vụ wordpress. Object caching thực hiện thông qua câu lệnh wp_cache. Nó giúp lưu trữ các đối tượng query, session hoặc bất cứ mục dữ liệu nào được xử lý bằng code PHP.
Database caching
Trong truy vấn dữ liệu ở bộ nhớ RAM thì chỉ dùng bằng database caching. Dữ liệu được lưu trữ cache sẽ phản hồi
Kỹ thuật database caching được dùng để lưu trữ các truy kết quả cho người dùng trong những lần truy vấn sau.
Xóa bộ nhớ cache website trình duyệt
Đối với các lập trình viên, sau khi cập nhật mã code nào đó lên website. Khi bạn load lại website trên trình duyệt thì website vẫn ở định dạng như vậy mà chưa thay đổi.
Ví dụ: Trong phần footer, mình có thêm phần đổi màu text cho phần copyright cho website https://webaoe.com/ sang màu đỏ. Mình đã thêm mã code cho thẻ đó là đỏ rồi. Nhưng khi load lại vẫy ở màu xanh bạn à.
Vậy làm thế nào để đổi màu theo đúng mã code mà mình đưa ra. Theo kinh nghiệm chỉnh sửa giao diện website nhiều năm thì tổ hợp phím Ctrl+F5 sẽ giúp website xóa cache và load lại giao diện bao đầu. Nếu chưa được thì bạn nhấn đi nhấn lại 2 đến 3 lần tổ hợp phím Ctrl+F5 là được.
Với website WordPress thì việc xóa Cache khá đơn giản. Bạn chỉ cần cài một số plugin sau đây là có thể xóa cache thành công như: WP Rocket, WP Super Cache, W3 Total Cache…
Tóm tắt
Hy vọng những chia sẻ về cache là gì sẽ giúp bạn hiểu rõ cache và tác dụng của nó đối với website. Do vậy khi thiết kế website xong bạn nên áp dụng kỹ thuật này để tối ưu hiệu suất website. Từ đó tăng trải nghiệm người dùng và tăng thứ hạng website trên google.
Xin cảm ơn các Anh/Chị đã tham khảo bài viết Cache là gì của Webaoe. Nếu có chỗ nào còn thiếu sót, xin các Anh/Chị góp ý ở phía dưới để hoàn thiện bài viết hơn.
Bài viết tôi thích nhất là ctrl +f5 mấy lần. Web tôi ko bị lỗi nữa hihi