Bộ nhớ cache là gì Update 04/2024

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.

Bạn đang xem: Bộ nhớ cache là gì

Cache là gì? Cách dùng Cache để cải thiện tốc độ website như thế nào? Mời bạn cùng theo dõi chia sẻ sau của Hosting Việt nhé.

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. Bởi phần lớn các workload của ứng dụng phụ thuộc vào tốc độ của input và output. Còn Cache được sử dụng nhằm mục đích tăng hiệu suất, giúp website hay ứng dụng có lượt truy cập cao.

Thuật toán bộ nhớ Cache 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

LFU thực hiện đếm, theo dõi tần suất truy cập của người sử dụng đối với từng hạng mục, và mục có số lần truy cập thấp nhất sẽ bị hệ thống 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. Còn các 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 MRU 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.

Các loại lưu Cache

Lưu Cache chia thành 3 loại:

Write-around Cache 

Loại này có khả năng ghi vào bộ nhớ những hoạt động trực tiếp và tất nhiên nó 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 

Kỹ thuật này cho phép ghi đè dữ liệu lên bộ nhớ Cache và 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 

Đây là bộ nhớ đệm ghi lại. Nó là một kỹ thuật có tính năng chuyển tất cả các hoạt động sang bộ nhớ đệm Cache. Nhờ có Write-back Cache, quá trình ghi trở nên hoàn chỉnh khi toàn bộ dữ liệu đều lưu trên Cache. Tiếp đến, dữ liệu sẽ được sao chép từ bộ nhớ 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 liên quan Cache

Cache memory

Cache memory còn gọi là Cache bộ nhớ và được đặt trực tiếp trên CPU. Cache memory có khả năng lưu trữ lệnh cùng các chức năng được chương trình đang chạy yêu cầu. Điều này giúp cho bộ vi xử lý của máy tính có thể truy cập dữ liệu nhanh hơn RAM thông thường. Bên cạnh đó, khả năng truy xuất của Cache memory cũng có tốc độ vượt trội hơn hẳn RAM Cache, hay Disk Cache. Do nó ở vị trí gần CPU nhất. 

Cache server 

Thông thường, những 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 intetheo cách cục bộ. Phương pháp lưu trữ này chính là Cache server, hay còn gọi là 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. Ngoài ra, có nhiều loại Disk cache còn lưu dữ liệu dựa vào tần suất đọc. Trong đó, các khối dữ liệu truy cập thường xuyên sẽ được ghi nhớ tự động trên Cache. Nhờ tính năng hữu ích này của Dish cache nên tốc độ đọc, ghi dữ liệu lên ổ cứng được cải thiện khá nhiều.

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 tốc độ truy xuất dữ liệu nhanh hơn nhiều lần so với bộ nhớ Cache của ổ đĩa HDD.

Web cache 

Đây là bộ nhớ đệm của website. Nó có tính năng lưu trữ tạm những nội dung tĩnh được truy cập thường xuyên. Nhờ cơ chế này mà Web cache sẽ giảm tối đa băng thông tiêu thụ, độ trễ, đồng thời, tăng tốc độ truy cập website. Từ đó, tài nguyên của website được giải phóng, còn hiệu suất người dùng cải thiện tốt nhất.

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, Safari… 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. Khi click nút Back, trình duyệt sẽ lập tức hiển thị các dữ liệu đã lưu trong bộ nhớ Cache. Cách này gọi là đọc Cache (read Cache). Nó giúp người truy cập rút ngắn thời gian chờ trang web phản hồi.

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. Proxy cache do Tổ chức InteService Providers vận hành để giảm băng thông.

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.

Gateway cache (reverse proxy cache) 

Gateway cache giúp giảm tải lên máy chủ thông qua việc đặt nó gần với Origin server. Cách thức triển khai của Gateway cache là dựa vào mô hình máy chủ 2 lớp. Với 1 lớp là Frontend (dùng để xử lý những file nội dung tĩnh HTML, CSS…) và 1 lớp là Backend (dùng để xử lý file nội dung động).

Gateway cache do chính quản trị viên chủ động cài đặt nên dễ dàng điều khiển và quản lý chúng.

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). Nhờ thế, lượng băng thông bị máy khách chiếm dụng đã được giảm đáng kể. 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. Điều này giúp tăng hiệu suất vận hành 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 đêu luôn đáp ứng tốt nhất lưu lượng truy cập lớn. Thực tế, nó có khả năng chịu tải cao gấp 3 – 4 lần so với hosting không hỗ trợ Cache.

Tìm hiểu các hình thức Cache là gì?

Có 4 hình thức caching cơ bản sau: 

HTML caching 

Là hình thức đơn giản, phổ biến nhất và được phần lớn các website áp dụng. Sử dụng HTML caching, tất cả nội dung của website khi đã gửi đến người truy cập sẽ được lưu trữ tạm bằng file HTML tĩnh, sau đó cất giữ ở ổ cứng máy tính.

Cách thức Caching này được cấu hình để có thể tự động dùng lại dữ liệu mà không cần tái xử lý yêu cầu ngay từ đầu. HTML caching rất hiệu quả đối với website chứa nhiều hình ảnh hoặc tập tin CSS, JS lớn. 

Opcode caching

Vì PHP là ngôn ngữ thông dịch nên các website được lập trình bằng PHP thường có tốc độ chậm hơn các mã nguồn khác. Vì vậy, Opcode caching được phát triển nhằm mục đích tăng hiệu suất phân tích, biên dịch cho những website PHP.

Dựa vào kỹ thuật này, code được biên dịch sẽ lưu trữ Cache tại RAM hay ổ đĩa cứng để phục vụ việc tái sử dụng. Bên cạnh đó, Opcode caching còn có khả năng tăng tốc độ xử lý truy vấn trong trường hợp bottleneck gặp sự cố tại CPU.

Object caching 

Object caching được dùng để hỗ trợ cho website WordPress.. Nó được thực hiện bằng câu lệnh wp_cache. Hình thức Caching này giúp lưu trữ Query, Session, và những mục dữ liệu dùng code PHP.

Database caching

Kỹ thuật này được sử dụng để lưu các truy vấn dữ liệu trên bộ nhớ RAM. Sau khi được lưu trữ, dữ liệu sẽ phản hồi kết quả cho người truy cập ở những lần truy vấn sau đó.

Cách xóa bộ nhớ Cache 

Với mỗi trình duyệt web khác nhau thì cách xóa Cache sẽ không giống nhau. Sau đây, Hosting Việt sẽ hướng dẫn bạn cách xóa bộ nhớ đệm trên những trình duyệt thông dụng như Chrome, Firefox, Microsoft Edge, Safari và thiết bị di động.

Xem thêm: Khách Thể Nghiên Cứu Là Gì, Nghiên Cứu Khoa Học Là Gì

Cách xóa bộ nhớ đệm trên Chrome

Các bước thực hiện như sau:

– Bước 1: Trên thanh menu, bạn click chuột vào biểu biểu tượng dấu 3 chấm dọc. Sau đó, chọn mục History, rồi chọn tiếp History.

– Bước 2: Bạn chọn Clear browsing data…

– Bước 3: Tại đây, bạn tùy ý chọn mốc thời gian và loại dữ liệu muốn xóa. 

Bước 4: Cuối cùng, chọn nút Clear data để hoàn tất xóa dữ liệu.

Cách xóa bộ nhớ Cache trên Firefox

Các bước thực hiện như sau:

– Bước 1: Trên thanh menu, bạn chọn biểu tượng 3 gạch. Sau đó chọn Library, tiếp đến chọn History, rồi click chọn Clear Recent History.

– Bước 2: Tại pop – up hiện ra, bạn tùy ý chọn thời gian và loại dữ liệu muốn xóa.

– Bước 3: Cuối cùng, bạn nhấn nút Clear now để hoàn tất xóa dữ liệu.

Xóa Cache trên Microsoft Edge

Các bước thực hiện như sau:

– Bước 1: Trên thanh Menu, bạn chọn dấu 3 chấm (…), tiếp đến chọn History và sau đó chọn Clear History.

– Bước 2: Dưới tab Clear browsing data, bạn chọn mục dữ liệu muốn xóa.

– Bước 3: Click nút Clear để hoàn tất cài đặt xóa dữ liệu.

Lưu ý: Bạn cũng có thể chuyển chế độ “Always clear this when I close the browser” thành on để khi trình duyệt đóng thì hệ thống tự động xóa Cache.

Cách xóa bộ nhớ đệm Cache trên Safari

Các bước thực hiện như sau:

– Bước 1: Trên thanh menu, bạn chọn tab History, sau đó chọn Clear History.

– Bước 2: Bạn chọn thời gian muốn xóa dữ liệu.

– Bước 3: Bạn click Clear History để hoàn tất. Đối với Safari thì nó bắt buộc người dùng xóa cả lịch sử, Cache và cookies.

Lưu ý: Với 4 trình duyệt trên, nếu muốn đến trang xóa Cache nhanh thì bạn sử dụng tổ hợp phím tắt:

– Hệ điều hành Windows: Ctrl + Shift + Delete

– Hệ điều hành OS: Command + Shift + Delete

Cách xóa bộ nhớ Cache là gì trên điện thoại di động

Xóa Cache trên điện thoại di động cũng giống như trên máy tính. Cụ thể, cách thực hiện như hướng dẫn sau.

Trình duyệt Chrome trên Android

– Bước 1: Trên thanh menu của trình duyệt, bạn click biểu tượng 3 chấm dọc. Tiếp đến chọn History.

– Bước 2: Bạn chọn Clear Browsing Data…

– Bước 3: Ở bước này, bạn chọn thời gian, loại dữ liệu muốn xóa.

– Bước 4: Cuối cùng click Clear Data để tiến hành xóa dữ liệu.

Trình duyệt Chrome trên iOS

Bạn thực hiện bước 1 và 2 như thao tác trên hệ điều hành Andoid. Sau đó, hệ thống xuất hiện pop-up để xác nhận về việc xóa dữ liệu. Lúc này, bạn chỉ việc nhấn OK để hoàn tất.

Trình duyệt Firefox trên iOS

– Bước 1: Chọn mục Settings trên thanh menu.

– Bước 2: Kéo trang xuống rồi nhấn chọn mục Clear Private Data.

– Bước 3: Tick chọn dữ liệu muốn xóa.

 – Bước 4: Click Clear Private Data để hệ thống thực hiện xóa dữ liệu.

– Bước 5: Một pop – up xuất hiện để xác nhận xóa dữ liệu. Bạn click chọn OK. 

Trình duyệt Safari trên iOS

– Bước 1: Bạn vào phần Setting của điện thoại.

– Bước 2: Khởi động Safari.

– Bước 3: Click chọn Clear History and Website Data.

– Bước 4: Lúc này hệ thống xuất hiện pop – up, bạn click Clear History and Data để xóa dữ liệu.

Việc xóa Cache không nhất thiết phải thực hiện hàng ngày, bởi trình duyệt có khả năng tự động ghi đè. Bạn chỉ nên áp dụng cách xóa trên khi thấy website hiển thị sai nội dung, hoặc trình duyệt chạy chậm.

Hiểu về Cache là gì và các thao tác làm việc với nó sẽ giúp bạn có được trải nghiệm tốt nhất trong quá trình làm việc trên môi trường internet. Hosting Việt hi vọng những thông tin cung cấp trong bài viết sẽ góp phần giúp bạn có thêm kiến thức hữu ích, và áp dụng thông thạo trong thực tế.

Nhà cung cấp hosting tốt nhất Việt Nam Hosting Việt

Là đơn vị thuộc top 3 lĩnh vực dịch vụ lưu trữ website tại Việt Nam, Hosting Việt được đánh giá là nơi có giá hosting giá rẻ và luôn nhận được nhiều lời giới thiệu từ diễn đàn tin học về nơi mua host ở đâu tốt . Chỉ từ 40.000đ/tháng, người dùng đã có ngay cho mình một host để thỏa sức học tập, nghiên cứu hoặc chạy demo website… Bên cạnh đó, Hosting Việt còn là đơn vị luôn tiên phong trong công nghệ điện toán đám mây (cloud hosting),gói thuê server với băng thông khủng không giới hạn.

Hosting Việt có đa dạng gói dịch vụ, bên cạnh những gói giá siêu rẻ 40.000đ/tháng, nhà cung cấp còn có những vps giá rẻ chất lượng dành cho nhiều nhóm doanh nghiệp khác nhau. Các gói này luôn đáp ứng đủ nhu cầu lưu trữ, truy cập hàng chục nghìn người mỗi ngày.

Xem thêm: Nghĩa Của Từ Khoán Là Gì ? Hình Thức Lương Khoán Trong Nhks

Ngoài ra, với dịch vụ chăm sóc khách hàng chuyên nghiệp, đội ngũ kỹ thuật viên có chuyên môn cao sẽ nhanh chóng hỗ trợ, xử lý các vấn đề phát sinh. Từ đó, giúp người dùng có được sự trải nghiệp mượt mà, thú vị.

Chuyên mục: Hỏi Đáp