Cache Nedir? Ne İşe Yarar?

Önbellek (Cache) Nedir? Nasıl Çalışır? Ne İşe Yarar?

Cache, internette yapılan aramaların belirli bir süre ile cihaz belleğinde depolanması anlamına gelmektedir. Türkçesi önbellek anlamına gelen Cache, kaydedilen geçici veriler sayesinde bilgisayarda kullandığınız web sitelerine daha hızlı bir şekilde erişilmesine yardımcı olmaktadır. Kısaca hafıza bankası olarak da tanımlanabilen Cache, internete bağlanabilen her cihazda bulunmaktadır.

Telefon üzerinden girilen bir uygulama ya da bilgisayar üzerinden bağlanılan tarayıcı, önbellek verilerini mutlaka depolamaktadır. Cache girilen web sayfalarını fotoğraftan metinlere kadar geçici şekilde kayıt altına alarak son derece kullanıcı dostu bir sistem olduğunu görebilmekteyiz. 

Cache Nedir?

Cache, geçici olarak veri alt kümelerini depolayan ve yüksek hızı olan veri depolanma katmanıdır. Bu şekilde veriler üzerinde gelecek talepleri ve verilerin birincil şekilde depolanma konumuna erişilebilmesi olması gereken hızdan daha hızlı şekilde sunulmaktadır. Önbelleğe alma işlemi önceden alınan verilerini ya da hesaplanan verilerin daha verimli şekilde yeniden kullanılmasını sağlamaktadır. 

Önbellekte bulunan veriler çoğunlukla RAM gibi erişimi hızlı donanımlarda depolanmaktadır. Diğer yandan yazılım bileşeni ile bağlantılı olacak şekilde kullanılabilmektedir. Önbelleğin ilk amacı, temelde bulunan ve daha yavaş olan depolama katmanına erişilme ihtiyacını azaltıp verinin alınabilme performansını da artırmaktır. Daha hızlı erişim için kapasitesini azaltan bir önbellek, genellikle verileri eksiksiz ve daha dayanıklı olan veri tabanı uygulamalarının aksine veri alt kümelerini geçici olarak depolamaktadır.

Bir başka tanımla Cache, verileri depolayan ve böylece bu verilerin hızlı sunulabilmesini sağlayan bir yazılım donanım bileşenine denir. Cache, önbellekte depolanan verileri, bir hesaplamanın sonucu başka bir yerde depolamaktadır. Cihazımızın veya bilgisayarımızın yazılım veya donanımının özel bir bileşenidir. Cache temel görevi diğer işlemlerden kaynaklanan her türlü veri ve bilgiyi barındırmaktır. Tabiri caizse geliştirilmiş en son dosya ve verilerdir. Bilgisayar terminali tarafından oluşturulmaktadır. Bu bellek, diğer bellekler ile daha az uyumlu bulunmaktadır. İki türlü Cache uygulaması bulunmaktadır. Bunlar: 

  • Donanımsal Cache Uygulamaları

Lightspeed Cache veya Cloud üzerinden uygulanan Cache yöntemleri, sitelerin kendi sunucuları dışında başka bir sunucuyu ön bellek olarak kullanmasını sağlar. Bu yöntem sayesinde hem sitenin kesinti oranı azalır hem de aynı makine kullanılmadığı için sistem kaynakları kullanımı düşer. Tabii bu yöntemler ekstra ücret gerektirebilir.

  • Yazılımsal Cache Uygulamaları

Yaygın olarak kullanılan, verinin kendi sunucusu içerisinde paket olarak statikleştirilmesinin sağlandığı uygulamalardır. Küçük siteler için çoğunlukla ücretsiz versiyonları yeterli olabilir. Ancak daha verimli kullanım için ücretli sürümlerin kullanılması daha doğru olabilir.

Cache Önemi Nedir?

Cache, kullanıcı deneyimini önemli ölçüde artıran özellikleri sağlar. Hız faktörü, Google tarafından da en önde önemsenen unsurdur. Bir sitenin açılış ve gezinme hızı ne kadar yüksekse, sitenin Google görünürlüğü de o kadar fazla olacaktır. Bu bakımdan Cache, tek başına bir SEO faktörüdür demek yanlış olmaz. Verimli Cache kullanan sitelerin Google görünürlükleri ciddi şekilde artar. Cache’in sağladığı bazı faydalar şunlardır:

  • Önbellek, veri gecikmesini azaltarak veri hesaplama için geçen süreyi azaltmaktadır. Veri gecikmesi, bir paket verisinin bir düğümden diğerine ulaşması için geçen süredir.
  • Önbelleği kullanmak uygun maliyetlidir.
  • Bilgisayarınızın verimi önbellek kullanımıyla yükseltmektedir. Bir baştan diğer başa bir verinin işlenme hızını arttırmaktadır.
  • Giriş-Çıkış trafiği önbelleğe yönlendirilmektedir. Böylece işlemleri birincil depolamaya indirgenir.

Cache Ne işe yarar?

Veri dosyaları web protokolünde transfer edilirken bazı özelliklerinin veri tabanından çekilmek yerine ön bellekte saklanması, sayfa yüklenme hızını dramatik şekilde yükseltebilir. Cache, veri tabanından çekilecek verilerin, hızlı yüklenebilen formatlara dönüştürülüp, hızla web istemcisine gönderildiği uygulama türüdür.

Web erişimi için, çok sayıda veri dosyası depolanır. Ancak bu dosyaların her seferinde kullanılması gerekmez. Veri tabanında sorgu yapan sitelerde ise sistemin en çok yorulduğu işlemin, veri tabanı sorgusu olduğu söylenebilir. Web sunucuları, bu dinamik verilerin herhangi bir değişiklik olmadığı sürece ön bellekte statik halde saklanmasını sağlayabilir. Bu işlem Cache tarafından gerçekleştirilmektedir.

Yazılım uygulamaları, sunucular ve web tarayıcıları için veri kaydetmektedir. Bu işlemde kullanıcıların bir web sitesine veya uygulamaya her erişmektedir. Bunun sonucunda site yüklemesini hızlandırır ve bilgi depolamasına gerek kalmamasını sağlar. Önbelleğe alınan veriler genellikle, bir kullanıcı bir uygulamayı ilk kez açtığında oluşmaktadır. Bunun dışında bir web sitesi ziyaret edildiğinde bir cihazda otomatik olarak depolanan görüntülerdir.

Dosyalar ve komut dosyaları gibi multimedya içermektedir.  Kullanıcı daha sonra web sitesini her kullandığında bu işlem gerçekleşmektedir. Cache uygulamanın veya web sitesinin bilgilerini hızlı bir şekilde yüklemek için kullanılmaktadır.

Önbellek (Cache) Çeşitleri Nelerdir?

Cache, bir web sitesinin kullanıcıya sunumunda, bazı verilerin farklı lokasyonlardan sunulması işlemine verilen isimdir. Web teknolojileri ilerledikçe web sitelerinin büyüklüğü ve sundukları öge sayısı artıyor olduğundan, veri miktarı da ciddi şekilde artmış ve bu verilerin daha hızlı sunulması için Cache yöntemleri kullanılır olmuştur. Cache yani önbellek çeşitleri, üç ana grupta incelenir. Bunlar:

  • Sunucu Tarafı Önbellekleme: Sunucuda kurulacak özel bir alanda, site verilerinin paket halinde veritabanına gerek kalmadan sunulması işlemidir. Veri transferi hızını yükseltir.
  • Tarayıcı ön bellekmeme (kullanıcı tarafı): Kullanıcın daha önce siteyi ziyaret etmiş olması durumunda, siteye ait bazı veriler tarayıcı ön belleğinde tutulup, yeniden geldiğinde ağır veriler yeniden çekilmez ve hız artar.
  • CDN (Content Delivery Network) uzak sunucu ön bellekleme: Sitenin kurulu olduğu sunucudan bağımsız, uzak bir sunucuda bazı verilerin saklanması ve veri talebi olması halinde buradan iletilmesidir. Özellikle medya dosyaları ve script verilerinin bu şekilde ön belleğe alınması yaygındır. Hatta bu yapılar tüm siteyi bütünüyle de kapsayabilir.

Cache Nasıl Çalışır?

Önbellek, CPU donanımı, Rastgele Erişim Belleği (RAM), Web tarayıcıları ve Web sunucuları tarafından kullanılmaktadır. Önbellek çeşitli verileri sıklıkla diğer sunucularla kullanmaktadır. İstenen veri önbellekte bulunduğunda, bu işleme önbellek isabeti denilmektedir. Diğer bir deyişle, önbellek verilerinin etiketi, gerekli verilerin etiketiyle eşleşiyorsa, girişteki veriler kullanılmaktadır.

Web tarayıcıları genellikle verilerin yerel kopyası için önbelleği kontrol etmektedir. Gerekli veriler önbellekte bulunamadığında, önbellek kaçırma işlemi olarak adlandırılmaktadır. Bu sayede veriler birincil depolamada bulunur ve önbelleğe kopyalanır.

Cache Türleri Nelerdir?

Geçici veri depolanması sağlayan Cache’in iki türü bulunmaktadır. Bunlar:

  • Yazma önbelleği: Önbelleği tamamen atlayarak yazma işlemlerinin depolanmasına izin vermektedir.  Büyük miktarda yazma, giriş çıkış olduğunda önbelleğin taşmasını önlemektedir.
  • Geri yazma önbelleği: Tüm yazma işlemlerinin önbelleğe yönlendirilmesinden dolayı yazma önbelleğine benzemektedir. Yazma ön belleğinden farkı, veriler önbelleğe alındığında yazma işleminin tamamlanmış olarak kabul edilmesidir. Veriler daha sonra önbellekten depoya kopyalanmaktadır. 

Cache Nasıl Artırılır? 

Önbellek, CPU kompleksinin bir parçası olmaktadır. CPU sistem kartındaki bir çipe gömülüdür. Tipik olarak, önbelleği artırmanın tek yolu, yeni nesil bir sistem kartı bir CPU kullanmaktır.  Eski bellek kartları, önbellek kapasitesini artırmak için oldukça zordur. Günümüzde çoğu sistem kartı boş yuvalar içermemektir. 

Cache girilen bir web veya uygulamasının önemli olan verilerini kendi deposuna kaydedip daha sonraki siteyi ziyarette site veya uygulamaya daha kolay ve hızlı şekilde erişilmesini sağlamaktadır. Cache, yazılım ve donanımlarda bulunur. Bilgisayar, tablet ve telefonların sistemlerinde yer alan işlemcilerin ayrı ve kendi önbellekleri vardır. İşlemcide yer alan bu önbellek basit ve küçük şekilde tasarlanmış olmasına rağmen sahip olduğu güç işlemcinin devamlı kullandığı bilgilerin depolamasında son derece yeterli olmaktadır. Böylece cihazınızın gerekli ve temel olan talimatları yürütmesi için kullandığı verileri depolamaktadır ve tekrar kullanılmak istendiğinde bu verilerin hızlı şekilde çalıştırılmasını sağlamaktadır.

Cache açısından önemli bir konumda yer alan ikinci yer ise web tarayıcılarıdır. Web tarayıcılar da kendi aralarında önbelleğe sahip olmaktadırlar. Bu önbellekler tarayıcılarda ziyaret edilen web sitelerinin görüntülenebilmesi ve ihtiyaç için duyulan verilerin depolanmasında yer alır. 

Cache’in yani önbelleğin önemli yere sahip olduğu bir diğer yer ise uygulamalardır. Uygulamalarda da tıpkı tarayıcılarda olduğu gibi kendi aralarında ayrı bir önbelleği bulunmaktadır. Uygulamalar, uygulamayı kullanacak kişi için önemli gördüğü verileri kaydetmektedir ve gerektiği zaman bu verileri hızlı bir şekilde geri yüklemektedir. Uygulamaların kendi içerisinde farklılık göstermektedir. Bu nedenle önbelleğe kaydedilen veriler de farklılık göstermektedir. Bu veriler içinde genelde kişinin üyelik bilgisi, resimler ya da daha küçük boyuta sahip videolar bulunabilmektedir.

Cache Nasıl Temizlenir?

Cache temizleme işlemi, kullandığınız tarayıcıya veya sunucuya göre farklılık gösterebilir. Eğer Chrome tarayıcısının ön belleğini boşaltmak istiyorsak, ayarlar kısmından, Çerezler ve diğer site verileri” ile “Önbelleğe alınan resimler ve dosyalar” kısımını işaretleyip silmeliyiz. Web sitesi veya sunucu ön belleklerinin boşatılması ise kullanılan eklenti üzerinden veya UNIX girdileri yapılarak mümkün olabilir. Cache, hemen her yazılım için geçerli bir veri transferi hızlandırma yöntemidir.

Bilgisayarların işlemcilerinden, mobil uygulamalara kadar hemen her araç ön belleğe sahiptir. Web sitelerindeki önbellekler de böyledir. Sitelerin belli fonksiyonlarının, site yayıncısı değiştirene kadar veya belirlenen süre dolana kadar veri tabanı yerine, önbellekten çekilmesini sağlayan yapıya Cache diyoruz. Veri bu sayfada çok daha hızlı transfer edilebiliyor. Web tarayıcıları, Cache edilmiş verileri kendi hafızasında topluyor ve kullanıcı yeniden girdiğinde bu verileri yeniden çekmiyor. Bu sayede sitelerin hızında önemli bir artış oluyor.

Kaynaklar:

Fortinet https://www.fortinet.com/resources/cyberglossary/what-is-caching Erişim Tarihi: 5 Ara 2022, 10:13

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir