Ano ang Pogocache software caching at para saan ito ginagamit?

Kung naisip mo na kung bakit tumutugon ang ilang partikular na application sa pinakamataas na bilis, ang sagot ay karaniwang pareho: isang mahusay na diskarte sa pag-cache. At ngayon, sa paglitaw ng mga modernong solusyon tulad ng Pogocache, mas kapansin-pansin ang bilis na iyon. Pinagsasama-sama ang mga klasikong konsepto ng caching sa mga bagong mahusay na pagpapatupad minarkahan ang pagkakaiba sa pagitan ng isang normal na app at isa na lumilipad.

Higit pa sa tipikal imbakan pansamantala, ang cache ay isang buong layer ng arkitektura na nakakaapekto sa mga browser, proxy, API, mga database at sa gilid ng network. Unawain ang bawat antas, ang mga header nito at mga pattern ng paggamit Pinapayagan ka nitong bawasan ang pag-load ng server, bawasan ang latency, at i-save ang mga gastos nang hindi sinasakripisyo ang maaasahang data.

Ano ang Pogocache at bakit ito nagdudulot ng kaguluhan?

Ang Pogocache ay isang caching software na binuo mula sa simula na may isang malinaw na layunin: upang mabawasan ang latency at paggamit ng CPU. Ang panukala nito ay maging mas mabilis kaysa sa mga sikat na solusyon tulad ng Memcached, Valkey, Redis, Garnet o Dragonfly, at gawin ito gamit ang moderno at magaan na arkitektura.

Isa sa mga kalakasan nito ay ang pagiging tugma nito sa protocol: naiintindihan nito ang mga wire protocol ng Memcache, Redis, HTTP, at PostgreSQL, na nagbubukas ng pinto sa madaling pagsasama sa mga umiiral na stack. Nangangahulugan iyon na maaari itong kumilos bilang isang kapalit sa mga sitwasyon kung saan nakikipag-usap ka na sa Redis o Memcache., o kumonsulta mula sa mga kliyenteng nakikipag-usap sa pamamagitan ng HTTP o sa Postgres protocol.

Nababaluktot itong i-deploy: maaari itong patakbuhin bilang isang pinamamahalaang serbisyo, lokal na naka-install, o isama bilang isang naka-embed na library sa iyong application. Ang versatility na ito ay ginagawang madaling gamitin bilang shared cache, process cache, o kahit sa hybrid topologies. kung saan magkakasama ang gilid at backend. Ito rin ay libreng software na lisensyado sa ilalim ng AGPL.

Sa pagsasagawa, ang Pogocache ay angkop para sa mga kaso tulad ng pag-cache ng mga tugon sa API, madalas na ginagamit na mga resulta ng query, pansamantalang session, o mga istruktura ng data na mainit-init na tanong. Dahil mahusay ang CPU at latency, kumikinang ito lalo na sa mga read-heavy workloads. at mga key na may mataas na pag-ikot.

Ang ideya ng cache: isang simpleng metapora na nagpapaliwanag ng lahat

Isipin na namimili ka online at kukunin mo ang iyong order. Kung ang bawat produkto ay kailangang kunin sa bodega, ito ay tumatagal ng oras; kung nasa bag na ang order na may pangalan mo, lalabas ka sa ilang segundo. Iyon mismo ang ginagawa ng cache: naghahanda ito ng mga tugon nang maaga upang maihatid ang mga ito nang hindi naghihintay..

Sinasamantala ng mga pandaigdigang serbisyo, tulad ng mga search engine, ang lohika na ito: marami sa mga sagot na nakikita mo ay nakalkula at nai-save na sa isang pre-prepared na estado. Kapag gumawa ka ng kahilingan, kailangan mo lang ibalik ang nakaimbak na resulta., huwag ulitin ang pagkalkula sa bawat oras.

Nalalapat din ang ideyang ito sa pang-araw-araw na aplikasyon. Apps Ang mga tool sa pagmemensahe ay nagse-save ng mga na-download na file upang maiwasan ang paulit-ulit na paglilipat; Ang mga malikhaing tool ay patuloy na gumagana ng mga kopya upang gawing mas maayos ang lahat. Gayunpaman, kapag ang cache ay lumaki nang masyadong malaki o naging sira, dapat itong linisin upang mabawi ang pagganap..

Ang cache ay hindi eternal: mayroon itong naka-configure na petsa ng pag-expire. Tukuyin ang mga lifetime, invalidations at regeneration Ito ay susi sa pagbabalanse ng pagiging bago at bilis, pag-iwas sa paghahatid ng nag-expire na data kapag hindi ito kinakailangan.

I-cache ang mga layer at lokasyon sa isang modernong sistema

Ang cache ay hindi nakatira sa isang lugar. Ito ay ipinamamahagi sa mga layer na umakma sa bawat isa., mula sa device ng user hanggang sa database o network edge.

• Kliyente (browser o app): Nagse-save ng mga static na mapagkukunan tulad ng mga larawan, CSS, o JS upang mapabilis ang mga kasunod na pagbisita.
• DNS: Iniimbak ng mga Resolver ang conversion ng mga domain name sa mga IP address para sa mas mabilis na mga oras ng pagtugon.
• Web at CDN (edge): Ang mga replika na malapit sa mga user ay binabawasan ang latency at i-offload ang pinanggalingan.
• aplikasyon: Mga tugon sa Cache API, view, at masinsinang kalkulasyon.
• Database: Ang mga panloob at panlabas na layer ay nagpapaliit ng mga paulit-ulit na pagbabasa at latency ng storage.

Sa gilid, ang mga kasalukuyang CDN ay nagdaragdag ng mga diskarte tulad ng tiered caching, na may mga intermediate na layer sa pagitan ng puntong pinakamalapit sa user at ang pinagmulan. Binabawasan nito ang bilang ng mga biyahe papunta sa server at pinapabuti ang availability kahit na nabigo ang source..

HTTP caching: ang pundasyon ng pagganap sa web

Ang HTTP protocol ay nagsasama ng mga mekanismo ng pag-cache upang magamit muli ang mga nakaraang tugon kapag ligtas na gawin ito. Ang karaniwang proseso ay tumingin muna sa cache, maghatid kung may tama, at kung hindi, pumunta sa pinagmulan at iimbak ang kopya. para sa susunod na pagkakataon.

Mayroong ilang mga lokasyon ng HTTP caching: browser (pribado), intermediate shared proxy, at gateway o reverse proxy sa harap ng application. Ang bawat isa ay sumusunod sa mga direktiba na ipinadala sa pamamagitan ng mga header, mahalaga para sa pagkontrol sa expiration, validation at pagbabahagi.

Ang pinakakaraniwang mga direktiba sa header ng 'Cache-Control' ay kinabibilangan ng:

• pampubliko / pribado: Isinasaad kung ang tugon ay maaaring i-save sa mga nakabahaging cache o sa kliyente lamang.
• max-edad: pinapayagan ang mga segundo ng pagiging bago sa anumang cache; s-maxage ginagawa ang parehong para lamang sa mga nakabahaging cache.
• walang cache: pinipilit kang i-validate muli bago gamitin ang kopya; walang tindahan pinipigilan ang pag-imbak ng tugon.
• dapat-revalidate / proxy-revalidate: nangangailangan ng paggalang sa petsa ng pag-expire at muling pagpapatunay kapag nag-expire.
• max-lipas: Tumatanggap ng nag-expire na nilalaman hanggang sa isang limitasyon, kapaki-pakinabang sa kaso ng mga pagkabigo o intermittence.
• min-fresh: humihingi ng content na nananatiling sariwa sa loob ng kahit ilang oras.
• only-if-cached: Gusto lang ng kliyente ng naka-cache na kopya; kung wala, 504.
• walang pagbabago: Ipinagbabawal ang cache na baguhin ang katawan (hal., muling pag-compress).

Ang iba pang nauugnay na mga header ay pantay na mahalaga. Ang 'Mag-e-expire' ay nagtatakda ng ganap na petsa ng pag-expireNagbibigay ang 'ETag' ng natatanging tag sa bawat bersyon ng mapagkukunan para sa kondisyonal na pagpapatunay. Tinutukoy ng 'Last-Modified' ang huling petsa ng pagbabago. Ang 'Vary' ay nagtuturo sa cache na magpanatili ng mga variant batay sa mga header gaya ng 'Accept-Encoding' o 'User-Agent'. Pinagsama, pinapayagan nila ang katumpakan: mabilis na paghahatid nang hindi nawawala ang pagkakapare-pareho.

Mga Caching API: Kailan ito sulit at kung paano ito gagawin nang tama

Maraming mga modernong application ang binuo sa paligid ng mga HTTP API. Hindi lahat ng kahilingan ay nangangailangan ng pagkalkula ng lohika ng negosyo o pag-access sa database sa bawat oras.; kung pinapayagan ito ng likas na katangian ng data, mas mainam na ibalik ang isang naka-cache na kopya.

Ang susi ay upang ihanay ang mga TTL sa rate ng pagbabago ng data. Kung ang listahan ng kategorya ay ina-update isang beses sa isang araw, ang pag-cache sa tugon na iyon sa loob ng 24 na oras ay makatwiran. Sa ganitong paraan mababawasan mo ang pressure sa mga server ng application at database, pinapabuti mo ang latency at binabawasan ang mga gastos.

Sa mga pinamamahalaang kapaligiran, may mga serbisyong nagpapadali sa pattern na ito. Binibigyang-daan ka ng mga API gateway platform na i-publish, subaybayan, i-secure, at i-cache ang mga endpoint sa anumang sukat. Ang pagpapagana ng pag-cache sa entrance ng platform ay nag-aalis ng backend at pinapasimple ang operasyon..

Para sa mga napaka-dynamic na endpoint, nakakatulong ang mga diskarte sa revalidation (ETag/If-None-Match, Last-Modified/If-Modified-Since) na maiwasan ang muling pagkalkula ng mga tugon kapag walang nagbago. Ibinalik ang 304 at muling ginagamit ng kliyente ang kopya nito, makatipid sa paglipat at oras.

Pag-cache ng database: lokal, panlabas, at cloud

Ang pag-cache ng madalas na ina-access na mga resulta ng query at data ay isa sa mga pinaka-epektibong paraan upang mapabuti ang pagganap. Binubuo ito ng pagpapanatili sa high-speed memory kung ano ang madalas na hinihiling., binabawasan ang access sa pangunahing storage.

Maraming database ang nagsasama ng mga panloob na cache (halimbawa, pahina ng disk o mga cache ng resulta), at karaniwan ding gumamit ng mga espesyal na panlabas na solusyon gaya ng Redis o Memcached. Ang mga panlabas na layer na ito ay naghahatid ng mga key-value sa memory na may mga micro/millisecond latency, perpekto para sa mainit na pagbabasa.

Karaniwang nag-aalok ang mga cloud provider ng mga pinamamahalaang engine na may mga opsyon sa pag-cache at fine-tuning, mula sa relational hanggang sa NoSQL. Ginagawa nitong madali ang pag-deploy ng mga diskarte sa pag-cache nang hindi ikaw mismo ang nagse-set up ng buong imprastraktura., pagpapanatili ng mga sukatan at awtomatikong pag-scale.

Ang operating pattern ay simple: kung ang isang query ay matagumpay, ito ay ibabalik kaagad; kung ito ay hindi matagumpay, ang database ay itatanong at ang tugon ay nakaimbak kasama ng TTL nito. Umaasa ito sa temporal na lokalidad: ang hiniling kamakailan ay malamang na hilingin muli..

Kasama sa mga karaniwang kaso ang mga sheet ng produkto, mga listahan na may mga karaniwang filter, o mga resulta mula sa mga sikat na paghahanap sa e-commerce. Lalo na kapag kaunti lang ang pagbabago ng data sa pagitan ng mga query, kapansin-pansin ang pagpapabuti ng latency..

Kung saan ipapatupad ang cache sa iyong arkitektura

May tatlong napakapraktikal na lugar upang magsimula kung gagawa ka ng mga serbisyo sa web.

Browser

Kontrolin kung paano nag-cache ang kliyente gamit ang 'Cache-Control' (hal., 'max-age' para tukuyin ang panghabambuhay). Ang pagpapatunay na may kundisyon na may 'ETag' at 'Last-Modified' ay pumipigil sa pag-download ng kung ano ang hindi nagbagoTamang na-configure, ang front end ay nagiging mas maliksi sa pagitan ng mga pagbisita.

Baliktarin ang proxy o gateway

Ang paglalagay ng isang intermediate na layer sa harap ng backend (reverse proxy) ay nagbibigay-daan sa iyong i-cache ang mga pampublikong tugon at bawasan ang bilang ng mga kahilingang nakakarating sa iyong aplikasyon. Maaari mo itong pagsamahin sa mga CDN at mga tier na diskarte upang makakuha ng pandaigdigang sukat na may kaunting latency.

Application

Ang pagsasama ng pag-cache sa iyong mga layer ng serbisyo (controller, use case, repository) ay nagbibigay sa iyo ng pinong kontrol sa kung ano ang i-cache at kung kailan ipapawalang-bisa. Ang mga in-memory na solusyon tulad ng Redis o Pogocache mismo ay akmang-akma dito., na may mga dynamic na TTL at key tagging.

Malinaw na mga pakinabang... at mga limitasyon na dapat malaman

Ang mga dahilan para sa pag-cache ay nakakahimok: mas mabilis na mga oras ng pagtugon, mas kaunting pag-load sa database, at isang mas mahusay na karanasan ng user. Bilang karagdagan, ang paglalakbay sa network, bandwidth at mga singil sa imprastraktura ay nababawasan. sa mga senaryo ng mataas na trapiko.

Ngunit hindi lahat ay katumbas ng halaga: kung kailangan mo ng data nang mahigpit sa real time o may mataas na sensitivity sa pagiging bago, may panganib na maghatid ng mga hindi na ginagamit na mga kopya. Pinapataas din nito ang pagiging kumplikado ng pagpapatakbo: mga override, pagkakapare-pareho, at seguridad. kailangan mong pag-isipang mabuti ang mga ito.

Ang isa pang punto ay ang pag-debug: na may mga cache sa pagitan, ang pag-reproduce ng mga error ay maaaring maging mas mahirap. At mag-ingat sa sensitibong data: depende sa kung saan at kung paano ka nag-cache, dapat kang sumunod sa mga patakaran at pag-encrypt upang maiwasan ang hindi sinasadyang pagtagas.

Detalyadong mga header ng HTTP: kung paano makipag-usap sa mga cache

Ang mahusay na pagdidisenyo ng mga header ay ginagawang kumilos ang lahat ng mga layer tulad ng iyong inaasahan. Ang isang static na mapagkukunan ay maaaring 'pampubliko, max-age=31536000, hindi nababago' upang pahabain ang habang-buhay nito sa mga kliyente at proxy. Ang isang pribadong tugon na naglalaman ng data ng user ay dapat mamarkahan na 'pribado, walang tindahan'.

Para sa content na madalas nagbabago ngunit hindi sa bawat kahilingan, pagsamahin ang moderated na 'max-age' na may validation ('ETag' o 'Last-Modified'). Kaya, habang ito ay sariwa ito ay inihahatid mula sa cache at, sa pag-expire, ito ay muling napatunayan nang napakabilis sa 304 kung walang pagbabago.

Kapag may mga pagkakaiba-iba ayon sa wika, compression, o device, gamitin ang 'Vary' nang naaangkop. Iniiwasan mong maihatid ang maling bersyon sa pamamagitan ng pag-iingat ng kopya sa bawat nauugnay na kumbinasyon ng mga header. Tamang ipinatupad, nagpapanatili ito ng isang epektibong cache nang walang paghahalo ng mga tugon.

Edge caching: pinalalapit ang bilis sa user

Ang Edge caching ay nag-iimbak ng mga tugon sa mga node na ipinamamahagi sa buong mundo upang mabawasan ang distansya sa mga user. Bawasan ang mga latency, pabilisin ang mga paghahatid at sumipsip ng mga peak nang hindi binibigyang diin ang iyong pinagmulan, kapwa para sa mga static na file at para sa anod live o on demand.

Gamit ang reverse proxy architecture at tiered caching, mas madalang na maglalakbay ang content sa pinanggalingan. Kahit na pansamantalang bumaba ang orihinal na server, maraming kahilingan ang patuloy na ihahatid. mula sa intermediate o gilid na mga layer.

Pinakamahuhusay na kagawian kapag gumagamit ng Pogocache kasama ang natitirang bahagi ng ecosystem

Magplano ng mga TTL batay sa pattern ng mga pagbabago sa iyong data, hindi sa intuition. Gumamit ng mga key na may pare-parehong mga pangalan at, kung posible, selective invalidation (sa pamamagitan ng mga tag o prefix) upang maiwasang mawalan ng laman ang buong cache na may mga partikular na pagbabago.

Samantalahin ang suporta sa protocol: Kung sinusuportahan na ng iyong application ang Redis o Memcache, isaalang-alang ang paggamit ng plugin na ito bilang isang drop-in na kapalit; kung mas gusto mo ang HTTP, ilantad ang mga naka-cache na endpoint na may wastong mga header; kung mas maginhawa para sa iyo ang mababang antas na pagsasama, gamitin ang naka-embed na opsyon. Nagbibigay-daan sa iyo ang flexibility na ito na subukan nang hindi muling ginagawa ang iyong buong arkitektura..

Sinusukat ang mga hit at miss ng cache, mga pangunahing banggaan, at paggamit ng CPU at memorya. Mahalaga ang pagmamasid para sa pagsasaayos ng TTL, mga sukat, at mga patakaran sa pagpapaalis. (LRU, LFU, FIFO, atbp.) sa iyong aktwal na pattern ng trapiko.

Tandaan ang lisensya ng AGPL: ito ay libreng software, ngunit may mga partikular na obligasyon kung namamahagi ka o nagbibigay ng serbisyo. Kumonsulta sa iyong legal na team para kumpirmahin kung paano ito nakakaapekto sa iyong modelo ng deployment. sa SaaS o muling ipinamahagi na mga produkto.

Para sa napaka-dynamic na data, pagsamahin ang maikling pag-cache sa revalidation at prewarming ng mga hot key. Binabawasan ng warm-up ang mga kilalang latency spike pagkatapos ng mass deployment o expiration, at pinipigilan ang mga avalanches sa pinagmulan.

Ang tunay na performance ay nagmumula sa kumbinasyon ng: isang epektibong cache ng application (hal., kasama ang Pogocache), mga header ng HTTP na pinag-isipang mabuti, isang CDN/edge na sumisipsip ng karamihan ng trapiko, at, sa huli, isang patakaran sa pag-cache ng data na nag-aalis ng presyon sa iyong storage. Kapag nakahanay ang mga pirasong iyon, makakakuha ka ng bilis, katatagan at gastos sa bawat kahilingan nang hindi isinakripisyo ang pagiging bago kapag ito ay mahalaga.