Cache hit adalah konsep penting dalam ranah server web dan server proxy yang memainkan peran penting dalam mengoptimalkan kinerja situs web. Ini mengacu pada keberhasilan pengambilan sumber daya yang diminta dari memori cache, alih-alih mengambilnya dari server asal. Penggunaan caching dapat mengurangi waktu respons dan beban server secara signifikan, sehingga meningkatkan pengalaman pengguna dan efisiensi secara keseluruhan.
Sejarah asal usul Cache hit dan penyebutan pertama kali
Konsep caching dapat ditelusuri kembali ke masa awal komputasi ketika sistem komputer pertama dirancang untuk menyimpan data yang sering diakses di lokasi memori khusus dan lebih cepat yang dikenal sebagai cache. Istilah “cache hit” menjadi terkenal dalam konteks server web seiring dengan berkembangnya kompleksitas internet dan situs web pada akhir abad ke-20. Server web dan browser awal mulai menggunakan cache untuk menyimpan sumber daya web yang sering diminta, seperti gambar, file CSS, dan skrip, untuk mempercepat waktu pemuatan halaman.
Informasi terperinci tentang serangan Cache. Memperluas topik Cache hit.
Cache hit merupakan bagian integral dari mekanisme caching yang digunakan oleh server web modern dan server proxy. Ketika perangkat pengguna atau klien meminta sumber daya, seperti halaman web, dari situs web yang dihosting di server, server terlebih dahulu memeriksa memori cache untuk mengetahui keberadaan sumber daya yang diminta. Jika sumber daya ditemukan di cache, maka akan terjadi cache hit, dan server dapat segera menyajikan sumber daya tersebut ke klien tanpa perlu mengakses server asal.
Di sisi lain, jika sumber daya yang diminta tidak ada dalam memori cache, hal ini menyebabkan hilangnya cache, dan server harus mengambil sumber daya dari server asal. Setelah sumber daya diambil, sumber daya tersebut disimpan dalam cache untuk permintaan berikutnya, mengoptimalkan waktu respons di masa mendatang dan mengurangi beban pada server asal.
Struktur internal Cache terkena. Cara kerja pukulan Cache.
Struktur internal cache hit melibatkan serangkaian langkah yang menentukan apakah sumber daya yang diminta ada dalam cache atau tidak. Langkah-langkah ini biasanya meliputi:
-
hashing: Saat permintaan sumber daya masuk, server menghasilkan pengidentifikasi unik (hash) berdasarkan parameter permintaan. Hash ini digunakan untuk mencari sumber daya di cache dengan cepat.
-
Pencarian Cache: Server memeriksa memori cache menggunakan hash yang dihasilkan untuk menentukan apakah sumber daya yang diminta ada dalam cache.
-
Cache Terkena atau Terlewatkan: Jika sumber daya yang diminta ditemukan di cache (cache hit), server mengambil sumber daya dari memori cache dan menyajikannya ke klien. Jika sumber daya tidak ditemukan (cache hilang), server akan mengambil sumber daya dari server asal.
-
Kebijakan Caching: Berbagai kebijakan caching mengatur berapa lama sumber daya tetap berada di cache sebelum dianggap basi dan perlu di-refresh dari server asal. Kebijakan cache yang umum mencakup header Time-to-Live (TTL) dan Cache-Control.
Analisis fitur utama Cache hit.
Fitur utama dan keuntungan dari cache hit adalah:
-
Mengurangi Latensi: Cache hit secara signifikan mengurangi latensi dan waktu respons untuk sumber daya yang diminta karena sumber daya tersebut disajikan langsung dari memori cache, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk mengambilnya dari server asal.
-
Konservasi Bandwidth: Caching menghemat bandwidth karena sumber daya yang di-cache dapat dikirimkan ke klien tanpa menggunakan transfer data tambahan dari server asal.
-
Beban Server Lebih Rendah: Dengan menyajikan sumber daya yang di-cache, beban pada server asal berkurang, sehingga memungkinkannya menangani lebih banyak permintaan secara efisien.
-
Pengalaman Pengguna yang Ditingkatkan: Waktu pemuatan yang lebih cepat menghasilkan pengalaman pengguna yang lebih baik, sehingga menghasilkan kepuasan dan keterlibatan pengguna yang lebih tinggi.
Tulis jenis Cache hit apa yang ada. Gunakan tabel dan daftar untuk menulis.
Ada beberapa jenis cache hit berdasarkan tingkat caching dan cakupan sumber daya yang di-cache. Di bawah ini adalah tipe umum:
Berdasarkan Tingkat Caching:
| Jenis | Keterangan |
|---|---|
| Cache Sisi Klien | Dalam jenis ini, cache disimpan di sisi klien, biasanya di dalam browser web pengguna. Caching sisi klien berguna untuk menyimpan sumber daya statis seperti file CSS, JavaScript, dan gambar. Saat pengguna mengunjungi kembali suatu situs web, browser memeriksa cache-nya sebelum meminta sumber daya ini dari server. Jika ada, terjadi cache hit, dan sumber daya diambil dari cache lokal. |
| Cache Sisi Server | Caching sisi server dilakukan di tingkat server web. Ketika permintaan masuk, server memeriksa cache untuk menentukan apakah sumber daya yang diminta ada. Jika ditemukan, cache hit terjadi, dan sumber daya disuplai dari memori cache server. Caching sisi server cocok untuk konten dinamis yang tidak sering berubah, seperti halaman web yang dirender atau hasil kueri database. |
Berdasarkan Cakupan Sumber Daya yang Di-cache:
| Jenis | Keterangan |
|---|---|
| Tembolok Halaman | Jenis cache ini menyimpan seluruh halaman web dan sumber daya terkait, termasuk file HTML, CSS, gambar, dan JavaScript. Caching halaman bermanfaat untuk mengurangi waktu pemrosesan server dan mengirimkan konten yang telah dirender sebelumnya kepada pengguna, sehingga menghasilkan waktu pemuatan halaman yang lebih cepat. Cache halaman berfungsi secara efektif untuk konten yang relatif statis dari waktu ke waktu. |
| Tembolok Objek | Caching objek berfokus pada caching objek atau fragmen halaman tertentu, bukan seluruh halaman. Hal ini berguna ketika bagian tertentu dari halaman web, seperti widget atau elemen dinamis, secara komputasi mahal untuk dihasilkan dan dapat digunakan kembali di beberapa permintaan. Caching objek meningkatkan kinerja situs web dengan menyajikan objek yang telah dihitung atau dirender sebelumnya langsung dari cache. |
Untuk memaksimalkan cache hit dan memaksimalkan manfaatnya, pertimbangkan praktik terbaik berikut:
-
Strategi Caching: Pilih strategi caching yang sesuai berdasarkan jenis situs web dan sifat konten. Menerapkan cache sisi klien untuk sumber daya statis dan cache sisi server untuk konten dinamis.
-
Caching Header: Memanfaatkan header caching, seperti Cache-Control, Expires, dan ETag, untuk mengontrol perilaku caching dan periode validitas cache. Header ini membantu dalam menentukan kebijakan cache dan mengurangi kemungkinan menyajikan konten basi.
-
Pembatalan Cache: Menerapkan mekanisme pembatalan cache yang tepat untuk memastikan bahwa sumber daya yang diperbarui menggantikan versi cache yang lebih lama. Hal ini penting untuk menjaga keakuratan data dan menyediakan konten terbaru kepada pengguna.
-
Pembersihan Konten: Pertimbangkan mekanisme pembersihan konten untuk menghapus cache untuk sumber daya tertentu bila diperlukan. Misalnya, saat memperbarui konten penting, membersihkan cache untuk sumber daya tersebut memastikan bahwa pengguna menerima versi terbaru.
-
Ukuran Cache dan Kebijakan Pengusiran: Pantau ukuran cache dan terapkan kebijakan penggusuran cache yang efisien untuk mengelola penggunaan memori secara efektif. LRU (Paling Sedikit Digunakan) dan LFU (Paling Tidak Sering Digunakan) adalah kebijakan penggusuran cache yang umum.
Masalah dan Solusi:
-
Cache Basi: Salah satu masalah umum dengan caching adalah menyajikan konten basi kepada pengguna ketika sumber daya yang di-cache menjadi usang. Untuk mengatasinya, terapkan mekanisme kedaluwarsa cache yang sesuai menggunakan header cache untuk menyegarkan cache secara otomatis.
-
Tantangan Pembatalan Cache: Mengelola pembatalan cache dengan benar bisa jadi rumit, terutama untuk konten dinamis yang sering berubah. Terapkan strategi berbasis versi atau stempel waktu untuk membuat cache tidak valid saat konten diperbarui.
-
Konsistensi Tembolok: Dalam sistem terdistribusi dengan banyak node cache, menjaga konsistensi cache di semua node dapat menjadi suatu tantangan. Pertimbangkan untuk menggunakan solusi cache terdistribusi yang memastikan konsistensi, seperti protokol pembatalan cache seperti Memcached atau Redis.
-
Kelebihan Cache: Jika memori cache terbatas atau tidak dikelola secara efisien, hal ini dapat menyebabkan kelebihan cache, menyebabkan penggusuran cache atau kesalahan cache yang tidak perlu. Pantau penggunaan cache dan tingkatkan perangkat keras sesuai kebutuhan untuk mengakomodasi permintaan cache yang terus meningkat.
Ciri-ciri utama dan perbandingan lainnya dengan istilah sejenis dalam bentuk tabel dan daftar.
Di bawah ini adalah perbandingan Cache hit dengan istilah terkait:
| Ketentuan | Keterangan |
|---|---|
| Cache Nona | Cache miss terjadi ketika sumber daya yang diminta tidak ditemukan dalam memori cache dan harus diambil dari server asal. Tidak seperti cache hit, hal ini menyebabkan peningkatan waktu respons dan beban server. |
| Pengusiran Cache | Pengusiran cache adalah proses menghapus item tertentu dari cache untuk memberi ruang bagi item yang lebih baru atau lebih sering diakses. Kebijakan penggusuran, seperti LRU (Least Almost Used) atau LFU (Least Sering Digunakan), menentukan item mana yang dihapus dari cache. Pengusiran cache membantu mempertahankan ukuran cache dan mencegah kelebihan cache yang tidak perlu. |
| Server proxy | Server proxy bertindak sebagai perantara antara perangkat klien dan server asal. Itu dapat menyimpan sumber daya dan respons dalam cache, meningkatkan kinerja situs web dengan menyajikan konten yang di-cache ke klien langsung dari cache proxy. Server proxy biasanya digunakan untuk meningkatkan keamanan, privasi, dan kinerja, menjadikannya pelengkap ideal untuk strategi cache hit. |
Masa depan cache hit cukup menjanjikan, seiring dengan kemajuan teknologi web, dan permintaan akan situs web yang memuat lebih cepat. Beberapa perspektif dan teknologi yang terkait dengan cache hit meliputi:
-
Caching Tepi: Edge caching, dimana server cache ditempatkan lebih dekat dengan pengguna akhir di tepi jaringan, akan menjadi lebih umum. Pendekatan ini semakin mengurangi latensi dan meningkatkan tingkat cache hit dengan meminimalkan jarak antara pengguna dan server cache.
-
Jaringan Pengiriman Konten (CDN): CDN akan terus memainkan peran penting dalam strategi cache hit. CDN mendistribusikan konten cache ke beberapa server yang berlokasi di seluruh dunia, memungkinkan pengiriman konten yang efisien dan mengurangi beban pada server asal.
-
Caching Berbasis Pembelajaran Mesin: Kemajuan dalam pembelajaran mesin akan diintegrasikan ke dalam strategi cache hit untuk memprediksi dan menyajikan konten cache dengan lebih cerdas. Algoritme ML dapat menganalisis perilaku pengguna, tren, dan pola akses historis untuk mengoptimalkan tingkat cache hit.
-
Caching Konten Dinamis: Inovasi dalam penyimpanan cache konten dinamis akan memungkinkan penyimpanan cache yang lebih efektif untuk konten yang dipersonalisasi dan dihasilkan secara dinamis, seperti rekomendasi khusus pengguna dan dasbor yang dipersonalisasi.
Bagaimana server proxy dapat digunakan atau dikaitkan dengan Cache hit.
Server proxy secara inheren dikaitkan dengan strategi cache hit. Sebagai perantara antara klien dan server asal, server proxy dapat secara efektif menerapkan teknik cache hit untuk meningkatkan kinerja situs web. Beberapa cara server proxy menggunakan cache hit meliputi:
-
Menyimpan Konten Statis dalam cache: Server proxy dapat menyimpan sumber daya statis seperti gambar, lembar gaya, dan skrip dalam cache, sehingga mengurangi kebutuhan klien untuk mengambil sumber daya ini dari server asal. Pendekatan ini mempercepat waktu pemuatan halaman dan menghemat sumber daya server.
-
Membalikkan Caching Proksi: Membalikkan server proxy, ditempatkan di depan server web, menyimpan cache respons konten dinamis dari server asal. Ketika konten yang sama diminta lagi, proksi terbalik dapat menyajikannya langsung dari cache-nya, sehingga menghasilkan cache hits dan respons yang lebih cepat.
-
Distribusi Konten: Server proxy dikerahkan dalam cache jaringan pengiriman konten (CDN) dan mendistribusikan konten di beberapa lokasi. Dengan mengirimkan konten cache dari server proxy terdekat ke pengguna, tingkat cache hit dimaksimalkan, sehingga menghasilkan peningkatan kinerja.
-
Penyeimbang beban: Server proxy dapat mendistribusikan permintaan klien ke beberapa server asal, menyeimbangkan beban dan mengurangi kemungkinan hilangnya cache karena kelebihan beban server.
Tautan yang berhubungan
Untuk informasi selengkapnya tentang Cache hit dan topik terkait, Anda dapat merujuk ke sumber daya berikut:
- Memahami Caching HTTP
- Tutorial Caching untuk Penulis Web dan Webmaster
- Pengantar CDN dan Cara Kerjanya
- Peran Reverse Proxy dalam Arsitektur Aplikasi Web
Ingat, cache hit adalah teknik ampuh yang dapat meningkatkan kinerja situs web dan pengalaman pengguna secara signifikan. Dengan memanfaatkan strategi cache hit secara efektif dan mengoptimalkan kebijakan caching, situs web dapat mencapai waktu muat yang lebih cepat, mengurangi beban server, dan meningkatkan efisiensi secara keseluruhan.
