Site icon Cung cấp dịch vụ Cloud VPS, Server, Hosting Việt Nam & Thế giới

Tìm Hiểu Caching Web: Khái Niệm, HTTP Headers và Chiến Lược Tối Ưu Hiệu Suất

co ban ve caching web thuat ngu http headers va chien luoc caching

Việc caching thông minh nội dung là một trong những cách hiệu quả nhất để cải thiện trải nghiệm cho khách truy cập trang web của bạn. Caching, hay còn gọi là lưu trữ tạm thời nội dung từ các yêu cầu trước đó, là một phần cốt lõi trong chiến lược phân phối nội dung được triển khai trong giao thức HTTP. Các thành phần dọc theo chuỗi phân phối đều có thể lưu cache các mục nhằm tăng tốc độ xử lý các yêu cầu sau, tùy thuộc vào các chính sách caching được khai báo cho nội dung.

DataOnline sẽ cùng bạn thảo luận về một số khái niệm cơ bản của việc caching nội dung web. Nội dung này chủ yếu sẽ tập trung vào cách lựa chọn các chính sách caching để đảm bảo rằng các cache trên Internet có thể xử lý nội dung của bạn một cách chính xác. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về những lợi ích mà caching mang lại, các hiệu ứng phụ cần lưu ý và những chiến lược khác nhau để cung cấp sự kết hợp tốt nhất giữa hiệu suất và tính linh hoạt.

Caching Là Gì?

Caching là thuật ngữ chỉ việc lưu trữ các phản hồi có thể tái sử dụng nhằm làm cho các yêu cầu sau đó được xử lý nhanh hơn.

Có nhiều loại caching khác nhau, mỗi loại đều có những đặc điểm riêng. Cả cache ứng dụng và cache bộ nhớ đều được ưa chuộng nhờ khả năng tăng tốc độ phản hồi của một số yêu cầu nhất định.

Trong khi đó, web caching – là trọng tâm của hướng dẫn này – là một loại cache khác biệt. Web caching là một tính năng thiết kế cốt lõi của giao thức HTTP, nhằm giảm thiểu lưu lượng mạng đồng thời cải thiện khả năng phản hồi được cảm nhận của toàn hệ thống. Cache có thể tồn tại ở mọi cấp độ trong hành trình của nội dung từ máy chủ gốc đến trình duyệt.

Web caching hoạt động bằng cách lưu trữ các phản hồi HTTP của các yêu cầu theo các quy tắc nhất định. Các yêu cầu tiếp theo đối với nội dung đã được cache sẽ được phục vụ từ một cache gần người dùng hơn, thay vì phải gửi yêu cầu quay trở lại máy chủ web.

Lợi ích của Caching

Việc áp dụng caching hiệu quả mang lại lợi ích cho cả người tiêu thụ nội dung lẫn người cung cấp nội dung. Một số lợi ích chính của caching bao gồm:

Thuật ngữ

Khi làm việc với caching, có một số thuật ngữ mà bạn có thể chưa quen thuộc. Một số thuật ngữ phổ biến bao gồm:

Những gì có thể được Cache

Một số loại nội dung có khả năng được cache cao hơn so với các loại khác. Những nội dung thân thiện với cache cho hầu hết các trang web bao gồm:

Những nội dung này thường thay đổi không thường xuyên, vì vậy có thể được lưu cache trong thời gian dài hơn.

Một số mục cần lưu ý khi cache:

Một số nội dung gần như không bao giờ nên được cache là:

Bên cạnh các quy tắc chung trên, bạn có thể chỉ định các chính sách cho phép cache các loại nội dung khác nhau một cách phù hợp. Ví dụ, nếu tất cả người dùng đã xác thực đều nhìn thấy cùng một giao diện của trang web, có thể cache giao diện đó ở bất cứ đâu. Ngược lại, nếu người dùng đã xác thực nhìn thấy giao diện nhạy cảm theo người dùng và chỉ có hiệu lực trong một khoảng thời gian nhất định, bạn có thể cho phép trình duyệt của người dùng cache nội dung đó, nhưng yêu cầu các cache trung gian không lưu trữ giao diện này.

Các vị trí Cache nộI dung Web

Nội dung web có thể được cache ở nhiều điểm khác nhau trong chuỗi phân phối:

Mỗi vị trí này có thể (và thường thường) cache các mục theo các chính sách caching riêng và theo chính sách được thiết lập tại máy chủ gốc.

HTTP Caching Headers

Chính sách caching phụ thuộc vào hai yếu tố khác nhau. Chính thực thể caching sẽ quyết định có nên cache nội dung chấp nhận được hay không. Nó có thể quyết định cache ít hơn mức cho phép, nhưng không bao giờ cache vượt quá mức đó.

Hầu hết hành vi của caching được xác định bởi chính sách caching, được thiết lập bởi chủ sở hữu nội dung. Những chính sách này chủ yếu được truyền đạt thông qua việc sử dụng các HTTP headers cụ thể.

Qua các phiên bản khác nhau của giao thức HTTP, một số header tập trung vào caching đã xuất hiện với các mức độ tinh vi khác nhau. Những header mà bạn có thể cần chú ý đến bao gồm:

Một lưu ý về Header Vary

Header Vary cung cấp khả năng lưu trữ các phiên bản khác nhau của cùng một nội dung, với cái giá là làm loãng các mục trong cache.

Trong trường hợp của Accept-Encoding, việc thiết lập header Vary cho phép tạo ra sự phân biệt quan trọng giữa nội dung đã nén và chưa nén. Điều này cần thiết để phục vụ chính xác các nội dung tới các trình duyệt không hỗ trợ nội dung nén và là yêu cầu cơ bản để đảm bảo tính khả dụng. Một đặc điểm cho thấy Accept-Encoding có thể là ứng cử viên tốt cho Vary là vì nó chỉ có hai hoặc ba giá trị khả dĩ.

Các mục như User-Agent ban đầu có vẻ là một cách tốt để phân biệt giữa trình duyệt di động và máy tính để bàn nhằm phục vụ các phiên bản khác nhau của trang web. Tuy nhiên, vì chuỗi User-Agent không theo tiêu chuẩn, kết quả có thể dẫn đến việc có quá nhiều phiên bản của cùng một nội dung trong các cache trung gian, với tỷ lệ trúng cache rất thấp. Vì vậy, header Vary nên được sử dụng một cách tiết kiệm, đặc biệt nếu bạn không có khả năng chuẩn hóa các yêu cầu ở các cache trung gian mà bạn kiểm soát (ví dụ, nếu bạn sử dụng mạng phân phối nội dung).

Cách tham số Cache-control ảnh hưởng đến Caching

Như đã đề cập ở trên, header Cache-Control được sử dụng để chỉ định chính sách cache hiện đại. Một số chỉ thị chính sách khác nhau có thể được thiết lập qua header này, với các chỉ thị được phân tách bằng dấu phẩy.

Một số tham số Cache-Control mà bạn có thể sử dụng để quy định chính sách caching cho nội dung của bạn bao gồm:

Các tham số này có thể được kết hợp với nhau theo nhiều cách để đạt được các hành vi caching khác nhau. Một số giá trị loại trừ lẫn nhau bao gồm:

Trong trường hợp có cả no-cache và no-store, tham số no-store sẽ được ưu tiên. Đối với các phản hồi của yêu cầu không xác thực, mặc định là public; đối với các phản hồi của yêu cầu đã xác thực, mặc định là private. Những thiết lập này có thể được ghi đè bằng cách bao gồm tham số ngược lại trong header Cache-Control.

Phát triển chiến lược Caching

Trong một thế giới lý tưởng, mọi thứ có thể được cache một cách mạnh mẽ và máy chủ của bạn chỉ được liên hệ để xác thực nội dung thỉnh thoảng. Tuy nhiên, thực tế thường không như vậy, vì vậy bạn nên thiết lập những chính sách caching hợp lý nhằm cân bằng giữa việc áp dụng caching dài hạn và đáp ứng nhu cầu của một trang web luôn thay đổi.

Các vấn đề thường gặp

Có nhiều trường hợp mà caching không thể hoặc không nên được triển khai do cách nội dung được tạo ra (được tạo động theo từng người dùng) hoặc tính chất của nội dung (ví dụ: thông tin ngân hàng nhạy cảm). Một vấn đề khác mà nhiều quản trị viên gặp phải khi thiết lập caching là trường hợp các phiên bản cũ của nội dung của bạn vẫn còn tồn tại, chưa được đánh dấu là lỗi thời, dù đã có phiên bản mới được xuất bản.

Đây đều là những vấn đề thường gặp và có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất cache cũng như độ chính xác của nội dung bạn phục vụ. Tuy nhiên, chúng ta có thể giảm thiểu những vấn đề này bằng cách phát triển các chính sách caching dự đoán trước các tình huống như vậy.

Khuyến khích chung

Mặc dù hoàn cảnh cụ thể của bạn sẽ quyết định chiến lược caching sử dụng, nhưng những khuyến nghị dưới đây có thể giúp bạn đưa ra những quyết định hợp lý:

Có một số bước bạn có thể thực hiện để tăng tỷ lệ trúng cache trước khi lo lắng về các header cụ thể bạn sử dụng. Một số ý tưởng như sau:

Về việc lựa chọn các header phù hợp cho các mục khác nhau, bạn có thể tham khảo khung tham chiếu chung sau:

Chìa khóa là tạo ra sự cân bằng, ưu tiên caching mạnh mẽ khi có thể đồng thời vẫn mở ra cơ hội để vô hiệu hóa các mục cache trong tương lai khi có thay đổi. Trang web của bạn có thể có sự kết hợp của:

Mục tiêu là đưa nội dung vào nhóm đầu tiên khi có thể, đồng thời duy trì mức độ chính xác chấp nhận được.

Kết luận

Việc thiết lập các chính sách caching phù hợp cho trang web của bạn không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất mà còn mang lại nhiều lợi ích lâu dài. Caching hiệu quả có thể giúp bạn giảm thiểu chi phí băng thông khi phục vụ lại những nội dung đã được lưu trữ, đồng thời giảm tải cho máy chủ bằng cách xử lý ít yêu cầu hơn. Điều này đặc biệt quan trọng khi trang web của bạn phải đối mặt với lượng truy cập cao, vì nó cho phép bạn duy trì hiệu suất ổn định mà không cần phải đầu tư thêm vào phần cứng.

Ngoài ra, việc tối ưu hóa caching còn giúp trang web của bạn tải nhanh hơn, mang đến cho người dùng trải nghiệm mượt mà và dễ chịu hơn, từ đó tăng khả năng khách truy cập quay lại và tăng tỷ lệ chuyển đổi. Mặc dù caching không phải là một giải pháp “thần kỳ” có thể giải quyết mọi vấn đề, nhưng nếu được cấu hình đúng cách, nó sẽ mang lại những cải thiện rõ rệt về tốc độ và hiệu suất cho trang web của bạn, giúp bạn tiết kiệm thời gian, công sức và tài nguyên trong quá trình duy trì.

Exit mobile version