Önbellek, geçici bir veri alt kümesini depolayan yüksek hızlı veri depolama katmanıdır. Önbelleğe alma, daha önce alınan veya hesaplanan verinin verimli bir şekilde yeniden kullanılmasını sağlar. Önbellekleme yöntemi ile ilgili verilerin sonraki süreçte talep edildiğinde, verilere birincil depolama konumundan erişildiği için daha yüksek bir performans elde edilir.
Bir önbellekteki veriler genellikle RAM gibi donanımlarlarda saklanır ve veriye erişmek için bir yazılım üzerinden bağlantı kurulması gerekebilir. Önbelleğe alma işleminin amacı altta bulunan yavaş depolama katmanına erişme gereksinimini mimumuma indirerek veri erişim performansını arttırmaktır.
Önbelleğe Alma Sisteminin Faydaları
– Uygulama performansı arttırılır.
– Veritabanı maliyeti düşürülür.
– Arka uçtaki yük azaltılır.
– Tahmin edilebilir performans sağlanır.
– Veritabanı bağlantı noktaları ortadan kaldırılır.
– Okuma verimini arttırır.
Önbelleğe Alma Türleri
Veritabanı (Database) Önbelleğe Alma
Web uygulamasında kullanılan veritabanının hız ve verimlilik performansı, web uygulamasının performansı için büyük bir etkendir. Veritabanının önbelleğe alınması, uygulama performansını etkileyen arka uç veritabanlarından veri alışveriş sonucu doğacak gecikmelerin azaltılmasını sağlar.
İçerik Dağıtım Ağı (CDN)
Web trafiğinin coğrafi olarak dağıtılması durumunda, tüm alt yapının dünya genelinde çoğaltılıp kullanılması uygun olmayabilir. CDN; statik içeriği (Her kullanıcıya aynı olan HTML, CSS, Javascript ve resim dosyaları) ön belleğe almak için kullanılır. Bir web sitesini kullanıcıya daha yakın bir konuma taşınması ve gecikme süresinin azaltılması için kullanılır.
DNS Önbelleğe Alma
İnternette yapılan domain sorgularında, domain ile ilişkili IP adresini çözmek için DNS önbellek sunucuları sorgulanır. DNS önbelleği, ISP’ler ve DNS sunucuları üzerinden işletim sistemi de dahil olmak üzere pek çok düzeyde gerçekleştirilebilir.
Oturum Yönetimi (Session)
HTTP oturumları, site kullanıcılarının giriş bilgileri, önceden görüntülemeleri, alışveriş bilgileri gibi kullanıcı bilgilerini içerir. Kullanıcı tercihlerinin hatırlanması ve zengin kullanıcı bağlamı sağlayarak HTTP oturumlarının yönetilmesi kullanıcı memnuniyetini arttırır.
Uygulama Programlama Arayüzü (API)
Web uygulamalarının çoğu bir API üzerinde kuruludur. API, kullanıcı istekleri doğrultusunda veritabanlarıyla istek bağlantısında bulunur. API sonucunun önbelleğe alınıp kullanıcıya döndürülmesi, veritabanlarının yükünü azaltıp hız ve performans sağlar.
Hibrit Bulutlar için Önbelleğe Alma
Hibrit bulut üzerinde bulunan uygulamalar bazı veriler için kurum veritabanına ihtiyaç duyabilir. Kurum verilerinin bulut ortamında ön belleğe alınması veri alma performansını arttırır.
Web Önbelleğe Alma
Kullanıcılara web içeriği sunulurken görüntüler, html belgeleri, video vb. verilerin ön belleğe alınması disk okuma ve sunucu yüklerini azaltır. Sunucu ve kullanıcı taraflı farklı ağ önbellekleme türleri bulunmaktadır. Sunucu taraflı önbelleğe alma işleminde web sunucularından gelen yanıtların tutulup, web sunucularının yüklerinin ve gecikmelerin azaltılması amacıyla proxy kullanımını içerir. Kullanıcı taraflı önbelleğe alma işleminde ise daha önce ziyaret edilen web sitelerinde kullanıcıya ait bilgilerin önbelleğe aktarılması işlemi amaçlanır.
Genel Önbellek (Cache)
Verilere bellekten erişmek, SSD ve diskten verilere erişmekten daha hızlıdır. Bağımsız bir veritabanı olarak bellekteki anahtar-değer deposunu kullanmayı esas alır. Böylece önbellekteki verilerin kullanılması hız, düşük maliyet ve yüksek verim gibi avantajlar sağlamaktadır.
Entegre Önbellek (Cache)
Entegre önbellekte, sıkça erişilen veriler kaynak veritabanından otomatik olarak olarak ön belleğe alınır. Gelen veritabanı taleplerine yanıt vermek için önblellek kullanılarak istek gecikmesi azaltılır. Veritabanı CPU ve bellek kullanımı azaltılarak veritabanı performansı arttırılır.