Bộ nhớ đệm (cache) là gì? Cách xóa dữ liệu trên bộ nhớ

Bộ nhớ đệm (cache) là một thành phần quan trọng, ẩn mình trong hệ thống máy tính, điện thoại hay thậm chí là trình duyệt web. Nó lưu trữ tạm thời dữ liệu được truy cập thường xuyên, giúp tăng tốc độ truy xuất thông tin và nâng cao hiệu năng hoạt động tổng thể. Trong bài viết này, cùng Techie tìm hiểu tổng quan về bộ nhớ đệm và lợi ích quan trọng của nó đối với người dùng. 

Bộ nhớ đệm là gì?

Bộ nhớ đệm là một thành phần phần cứng hoặc phần mềm được nhúng trong bộ nhớ ứng dụng hoặc thiết bị, lưu trữ tự động và tạm thời dữ liệu mà người dùng sử dụng để giảm thời gian và công sức truy xuất dữ liệu vào lần truy cập ứng dụng hoặc thiết bị tiếp theo.

Nó là một dạng bộ nhớ nhanh, đắt tiền hơn, được sử dụng để nâng cao hiệu suất của dữ liệu được truy cập thường xuyên. Tạm thời, dữ liệu được lưu trong bộ nhớ đệm sẽ được lưu trên phương tiện lưu trữ dành riêng cho người dùng bộ đệm và tách biệt với bộ lưu trữ chính.

Cache giảm thiểu thời gian truy cập dữ liệu, giảm độ trễ và tăng cường đầu vào/đầu ra (I/O). Phương pháp cache nâng cao hiệu suất ứng dụng vì trên thực tế tất cả khối lượng công việc của ứng dụng đều dựa vào hoạt động I/O.

Bộ nhớ đệm hoạt động như thế nào?

Bản sao dữ liệu được lưu trữ ở các vị trí được chỉ định, cục bộ, trên máy chủ. Điều này giúp tiết kiệm tài nguyên khi cố gắng chạy các truy vấn khó trên cơ sở dữ liệu hoặc những truy vấn tải hình ảnh lớn từ máy chủ mỗi khi tải trang web.

Các trình duyệt sẽ kiểm tra các vị trí này trước khi yêu cầu tài nguyên từ máy chủ và nếu tìm thấy, nó sẽ được tải từ bộ đệm thay vì tải xuống. Điều này sẽ chậm hơn đáng kể.

Các loại bộ nhớ đệm

Bộ nhớ đệm CPU

Đây là một lượng nhỏ bộ nhớ được tích hợp trong bộ xử lý trung tâm (CPU) của máy tính để lưu trữ dữ liệu và hướng dẫn được truy cập thường xuyên. Bộ đệm CPU giúp CPU lấy dữ liệu và hướng dẫn nhanh hơn. o đó, nó không phải thường xuyên chuyển sang bộ nhớ chính hoặc thiết bị lưu trữ chậm hơn.

Bộ nhớ đệm

Đây là một phần nhỏ của bộ nhớ chính (RAM) được dành làm vùng lưu trữ tạm thời cho dữ liệu được truy cập thường xuyên. Cache giúp cải thiện hiệu suất của ứng dụng bằng cách giảm thời gian truy cập dữ liệu từ phương tiện lưu trữ chậm hơn như ổ đĩa cứng hoặc mạng.

Bộ đệm đĩa

Đây là một phần của bộ nhớ chính (RAM) được sử dụng để lưu trữ dữ liệu gần đây đã được đọc hoặc ghi vào đĩa, chẳng hạn như ổ đĩa cứng hoặc ổ đĩa thể rắn. Bộ nhớ đệm đĩa giúp giảm số lượng thao tác đọc và ghi vào đĩa, cải thiện hiệu suất tổng thể của hệ thống.

Bộ đệm của trình duyệt

Đây là vùng lưu trữ tạm thời cho nội dung web, chẳng hạn như các trang HTML, hình ảnh và phương tiện khác, được lưu trữ trong bộ đệm của trình duyệt web. Khi người dùng truy cập một trang web, trình duyệt của họ sẽ lưu bản sao nội dung của trang đó vào bộ đệm. Khi người dùng truy cập lại cùng một trang web, trình duyệt có thể tải nội dung từ bộ đệm thay vì tải xuống lại. Điều này có thể cải thiện thời gian tải của trang.

Bộ đệm phân tán

Đây là bộ đệm được chia sẻ bởi nhiều máy tính trong mạng và được sử dụng để lưu trữ dữ liệu được truy cập thường xuyên được phân phối trên nhiều máy chủ. Bằng cách giảm nhu cầu truy cập dữ liệu từ nhiều máy chủ, bộ nhớ đệm phân tán có thể cải thiện hiệu suất của các hệ thống phân tán.

Bộ nhớ đệm phân tán cũng có thể cải thiện khả năng mở rộng của ứng dụng vì dữ liệu có thể được lưu vào bộ đệm ở nhiều vị trí, nghĩa là nhiều người dùng đồng thời hơn có thể truy cập dữ liệu với ít yêu cầu hơn.

Lợi ích của bộ nhớ đệm

Lợi ích chính của cache là tốc độ. Do bộ nhớ đệm, trình duyệt, ứng dụng và hệ điều hành có thể hiển thị thông tin nhanh hơn.

Lưu trữ dữ liệu cục bộ có nghĩa là bạn tiết kiệm dữ liệu vì không phải tải xuống lại những thứ tương tự. Và vì dữ liệu đã có trên thiết bị của bạn nên đôi khi bạn có thể sử dụng ứng dụng hoặc xem thông tin ở chế độ ngoại tuyến.

Nhược điểm của hệ thống bộ đệm

• Sử dụng dữ liệu cũ: Dữ liệu được lưu trong cache có thể ngăn trang web hoặc ứng dụng sử dụng phiên bản mới hơn. Nó có thể ngăn hình ảnh tải và làm chậm thiết bị nói chung. Bộ nhớ đệm sử dụng hệ thống dirty bit để cố gắng ngăn điều này xảy ra, nhưng nó vẫn xảy ra khá phổ biến.
• Thu thập dữ liệu mà bạn không biết hoặc không đồng ý: Lý do duy nhất tồn tại bộ đệm là để thu thập dữ liệu. Nhưng vì bộ nhớ đệm là một quá trình chạy nền nên nhiều người không biết lượng dữ liệu cũ đang được lưu trữ trên thiết bị của họ là bao nhiêu.
• Phần mềm độc hại có thể ẩn trong bộ nhớ đệm: Mặc dù được gắn nhãn là bộ nhớ tạm thời nhưng có thể mất vài tháng trước khi bộ đệm của bạn bị xóa. Điều đó khiến nó trở thành một nơi hoàn hảo để tin tặc che giấu phần mềm độc hại của chúng. Đừng nhầm lẫn điều này với việc đầu độc bộ đệm, liên quan đến việc tin tặc làm hỏng bộ đệm DNS.
• Chiếm nhiều dung lượng lưu trữ: Trò chơi, podcast, video và ứng dụng mạng xã hội lưu trữ rất nhiều dữ liệu được lưu trong bộ nhớ đệm trên thiết bị. Điều đó có thể bổ sung tới nhiều gigabyte dung lượng lưu trữ.

Cách xóa dữ liệu đã lưu trong bộ nhớ đệm

Xóa bộ nhớ đệm trên các trình duyệt web phổ biến, chẳng hạn như:

• Google Chrome: Nhấn vào ba dấu chấm ở góc trên bên phải màn hình. Truy cập “Cài đặt”, sau đó “Nâng cao”, sau đó “Quyền riêng tư và bảo mật” và “Xóa dữ liệu duyệt web”. Xóa hình ảnh và tập tin được lưu trong bộ nhớ đệm bằng cách chọn hộp thích hợp.
• Trình duyệt web IE: Nhấn vào biểu tượng bánh răng và cuộn đến “Tùy chọn Internet”. Chọn hộp có nhãn “Xóa lịch sử duyệt web”.
• Safari: Truy cập menu “Lịch sử” và nhấp vào “Xóa lịch sử”.
• Firefox: Nhấn vào ba thanh ngang ở góc và chọn “Tùy chọn”, sau đó chọn “Quyền riêng tư và bảo mật”. Chọn hộp được đánh dấu “Lịch sử duyệt và tải xuống”.

Trên thiết bị di động, tùy loại và phiên bản phần mềm sẽ có cách thực hiện khác nhau. Nếu bạn đang sử dụng:

• Apple: Đi tới “Cài đặt” và chọn trình duyệt web của bạn. Sau đó nhấn “Xóa lịch sử và dữ liệu trang web.”
• Android: Đi tới “Cài đặt” rồi đến “Bộ nhớ”. Chọn ứng dụng trình duyệt web của bạn rồi nhấn “Xóa bộ nhớ cache”.

Kết luận

Trong bối cảnh dựa trên dữ liệu ngày nay, các doanh nghiệp cũng như người tiêu dùng đều yêu cầu những hiểu biết tức thì về dữ liệu truyền phát theo thời gian thực. Các doanh nghiệp có tư duy tiến bộ đang vượt ra ngoài cache truyền thống. Họ phát hiện ra rằng họ có thể khai thác những điểm tốt nhất của cả hai: tận dụng kho dữ liệu nhanh cùng với công cụ xử lý luồng mạnh mẽ để đạt được hiệu suất ứng dụng, đồng thời  hiểu biết và hành động ngay lập tức khi truyền dữ liệu.

>> Xem thêm: Tìm hiểu về automation testing