Кэш l1, l2, l3: что это такое и для чего нужен кэш в современном мире?

Varying responses

The HTTP response header determines how to match future request headers to decide whether a cached response can be used or a fresh one must be requested from the origin server.

When a cache receives a request that has a header field, it must not use a cached response by default unless all header fields specified in the header match in both the original (cached) request and the new request.

This feature is commonly used to allow a resource to be cached in uncompressed and (various) compressed forms, and served appropriately to user agents based on the encodings that they support. For example, a server can set  to ensure that a separate version of a resource is cached for all requests that specify support for a particular set of encodings, for example, .

Vary: Accept-Encoding

Note: Use with care. It can easily reduce the effectiveness of caching! A caching server should use to reduce duplicated cache entries and unnecessary requests to the origin server. This is particularly true when you use with headers and header values that can have many values.

The header can also be useful for serving different content to desktop and mobile users, or to allow search engines to discover the mobile version of a page (and perhaps also tell them that no Cloaking is intended). This is usually achieved with the  header, and works because the header value is different for mobile and desktop clients.

Vary: User-Agent

As discussed above, caching servers will by default match future requests only to requests with exactly the same headers and header values. That means a request will be made to the origin and a new cache will be created for every slight variant that may be specified by different user-agents.

For example, by default, all of the following results in a separate request to the origin and a separate cache entry: , , . This is true even though the origin server will probably respond with — and store — the same resource for all requests (a gzip)!

To avoid unnecessary requests and duplicated cache entries, caching servers should use normalization to pre-process the request and cache only files that are needed. For example, in the case of , you could check for  and other compression types in the header before doing further processing, and otherwise unset the header. In «pseudo code» this might look like:

// Normalize Accept-Encoding
if (req.http.Accept-Encoding) {
  if (req.http.Accept-Encoding ~ "gzip") {
    set req.http.Accept-Encoding = "gzip";
  }
  // elsif other encoding types to check
  else {
    unset req.http.Accept-Encoding;
  }
}

has even more variation than . So if using  for caching mobile/desktop variants of files you’d similarly check for the presence of  and in the request header, and then clear it.

Изменение размера кэша

Размер кэша должен выбираться таким, чтобы в нем мог разместиться рабочий набор (активно читаемые и записываемые данные в любой момент времени) ваших приложений и рабочих нагрузок.

Это особенно важно в гибридных развертываниях с использованием жестких дисков. Если размер активного рабочего набора превышает размер кэша либо размер активного рабочего набора меняется слишком быстро, будет возрастать число промахов в кэше чтения и операции записи должны будут чаще переноситься из кэша на устройство, что будет негативно сказываться на общей производительности

Для проверки показателя промахов в кэше можно использовать встроенную служебную программу Windows «Системный монитор» (PerfMon.exe). В частности, можно сравнить значение Cache Miss Reads/sec (Промахов в кэше чтения в секунду) из группы счетчиков Cluster Storage Hybrid Disk (Гибридный диск системы хранения данных кластера) с общим числом операций чтения в вашем развертывании. Каждый «гибридный диск» соответствует одному накопителю-хранилищу.

Например, два кэш-накопителя, привязанные к четырем накопителям-хранилищам, дадут четыре экземпляра объекта «гибридный диск» на сервер.

Универсальных правил нет, но если слишком много операций чтения не попадают в кэш, его размер может быть недостаточным. В этом случае рекомендуется добавить дополнительные кэш-накопители для увеличения размера кэша. Добавлять кэш-накопители и накопители-хранилища можно независимо друг от друга, когда это необходимо.

Как очистить кэш и данные на Android

Точную инструкцию для каждого смартфона дать не получится, так как все зависит от производителя и версии ОС, но общие правила будут следующими.

Шаг 1: Запустите «Настройки» и перейдите в раздел «Хранилище» (или найдите его поиском). Так вы сможете узнать, сколько памяти вашего смартфона занято и чем.

Шаг 2. В разделе «Хранилище» найдите «Приложения» (или «Другие приложения») и выберите его. В нем будут перечислены все приложения, а также то, сколько места каждое из них занимает. В некоторых версиях ОС можно найти сортировку приложений по алфавиту или размеру.

Шаг 3: Зайдите внутрь приложения и удалите кэш или данные. Только надо понимать, что это действие необратимо.

Три простых шага для очистки кэша.

В отношении специальных приложений для очистки я очень категоричен и не рекомендую ими пользоваться. Несмотря на их обещания ускорить систему чуть ли не в разы, в лучшем случае они просто сделают то же, что я только что описал. Так почему бы не сделать это самому без установки сомнительных приложений, которые еще и будут собирать ваши данные? Единственное приложение-оптимизатор, которому я доверяю, это Google Файлы, но работает оно именно с хранилищем и чистит в первую очередь мусор. Хотя, на него тоже нельзя слепо полагаться, но оно сделано Google, а к ней доверия куда больше, чем к каким-то левым разработчикам.

Если вы все еще хотите установить подобное приложение, просто помните о том, что они работают в фоновом режиме и используют системные ресурсы. Даже если они что-то ускорят, то сразу замедлят обратно.

Способы очистки

На смартфонах с версией Android 8.0 Oreo и выше нет функции очистки кэша, разработчики решили удалить эту возможность. В таких устройствах система автоматически управляет данными. Когда у какого-то приложения превышена установленная квота, то стирается промежуточный буфер. Пользователи могут не беспокоиться об этом вопросе.

В остальных случаях придется выполнять очистку вручную или с помощью профильной программы.

Ручная очистка

Дать универсальную инструкцию не получится, поскольку особенности настроек зависят от версии операционной системы. Мы расскажем про общие правила, которые стоит соблюдать:

1. Зайдите в настройки и найдите раздел «Хранилище». В нем предоставляется информация о том, сколько памяти занято и чем именно.
2. Перейдите в раздел с приложениями, отсортируйте их по размеру.
3. Зайдите внутрь самых тяжелых, найдите кнопку «Очистить кэш».

Clean Master

Если вы не хотите заходить в каждое приложение, то можно воспользоваться специальной программой, которая выполняет комплексную очистку. Алгоритм действий:

1. Скачайте Clean Master в Плей Маркете.
2. Откройте программу и перейдите в раздел «Мусор».
3. Приложение начнет анализировать информацию и искать доступные для удаления файлы. Дождитесь завершения процесса.
4. На экране появится общий размер файлов доступных для удаления. Проследите, чтобы напротив строки «Ненужный кэш» стояла галочка.
5. Нажмите зеленую кнопку внизу экрана, начнется очистка.

Приложение работает бесплатно, но при этом его функционал ограничен. В платной версии есть возможности для оптимизации основных процессов, охлаждения смартфона, анализа всех приложений и того, как они влияют на устройство.

Есть и другие аналоги, которые справляются со своей задачей. Например, OneBooster, Avast Cleanup, AVG Cleaner, SD Maid. Они имеют схожий функционал и минимальные отличия. Все устанавливаются бесплатно, поэтому можно протестировать несколько приложений и понаблюдать за тем, как работает устройство, после чего сделать выбор.

У всех подобных приложений есть минус – использование системных ресурсов. Поэтому, несмотря на то, что они ускоряют некоторые процессы и выполняют комплексные действия, замедление устройства тоже происходит.

Что такое кэш сайта?

Ответить на вопрос, что такое кэш сайта довольно просто. Это наиболее используемые элементы в работе: изображения, html-шаблонов, файлов js, css и т.д. Суть заключается в том, что с помощью сохраненной информации вэб-ресурс, программы, сервисы значительно ускоряются в работе.

Скорость обуславливается тем, что извлечение обработанных данных из кэша гораздо проще и занимает меньше времени, чем запрос из основного хранилища. Стоит отметить, что показатель CR сможет Вас порадовать, если решитесь на данную процедуру для своего сайта.

Существует четкая схема взаимодействия приложений с кэшом:

• Во время первого запроса все данные заносятся в кэш;
• При повторном запросе материалы берутся из кэша;
• Когда кэш пуст или его информация устарела, то алгоритм перезапускается;
• Настройки хранения находятся в файлах конфигурации вэб-ресурсов и самого сервера.

Данный термин очень универсален и встретить его можно в различных сферах жизнедеятельности. Например, в мобильных дэкстопных приложениях, аппаратном обеспечении и т.д. Даже на сайтах, посвященных тому, что такое сторителлинг можно увидеть успешное использование кэширования.

Сроки кэширования файлов в браузере

Возможной проблемой может быть обновление на сайте статических ресурсов, для которых установлен большой срок хранения в кэше.

Сроки кэширования файлов в браузере

Например, разработчик может обновить CSS-свойства в файлах стилей и HTML-код, но в кэше браузера пользователей могут храниться старые CSS-файлы. В результате пользователи при обращении к веб-странице могут видеть искаженный дизайн, т. к. HTML-код будет обновлен, но потерявший актуальность файл стилей будет загружаться из кэша сайта, ведь для него установлен большой срок хранения.

Чтобы избежать подобных проблем, необходимо настроить браузерное кэширование, правильно определив сроки хранения типов файлов.

Сроки кэширования файлов определяют значения специальных HTTP-заголовков:

Зачем нужен кэш, если из-за него всё ломается?

На самом деле всё ломается не из-за кэша, а из-за неправильных настроек сервера, которые отдают страницу. Потому что именно сервер должен сказать браузеру: «Вот это можно кэшировать, а вон то лучше не кэшируй, мало ли что». 

Часто разработчики недокручивают эти настройки, и браузер не получает нужных инструкций, поэтому кэширует всё подряд. И тогда приходится вмешиваться, чистить кэш и восстанавливать работоспособность.

Не надо так.

Текст:

Михаил Полянин

Редактор:

Максим Ильяхов

Художник:

Даня Берковский

Корректор:

Ирина Михеева

Вёрстка:

Кирилл Климентьев

Соцсети:

Олег Вешкурцев

Что такое кэш на телефоне

На телефоне, в частности с ОС Android, кэшем одновременно называют временные файлы, а так же дополнения к приложениям и играм. В первом случае, временные файлы образовываются в процессе работы программ. В число данных входят сохраненные страницы из интернета, миниатюры фотографий в галерее, отчеты о работе или сбоях и т.д.

Кэш в виде дополнения к играм или программам – неотъемлемая часть приложения для нормальной работы или доступа к дополнениям. В играх такой вид временных данных хранит текстуры, языковые пакеты, библиотеки и т.д. Если данные отсутствуют, то игра не запустится или не заработает на определенном этапе. В случае с программой, ограничения коснуться определенных функций.

В ОС Android кэш активных пользователей часто достигает 2 ГБ, что ощутимо заметно на устройствах, где 8 или 16 ГБ внутренней памяти. Для освобождения памяти или ускорения работы устройства, рекомендуется удалить ненужные файлы. Узнайте детальнее, как очистить кэш на андроиде в отдельной статье.

Данные кэша в телефоне.

Controlling caching

The HTTP/1.1 general-header field is used to specify directives for caching mechanisms in both requests and responses. Use this header to define your caching policies with the variety of directives it provides.

No caching

The cache should not store anything about the client request or server response. A request is sent to the server and a full response is downloaded each and every time.

Cache-Control: no-store

Cache but revalidate

A cache will send the request to the origin server for validation before releasing a cached copy.

Cache-Control: no-cache

Private and public caches

The «public» directive indicates that the response may be cached by any cache. This can be useful if pages with HTTP authentication or response status codes that aren’t normally cacheable should now be cached.

On the other hand, «private» indicates that the response is intended for a single user only and must not be stored by a shared cache. A private browser cache may store the response in this case.

Cache-Control: private
Cache-Control: public

Expiration

The most important directive here is , which is the maximum amount of time in which a resource will be considered fresh. (See the «Freshness» section in this document to see what «fresh» means here.) This directive is relative to the time of the request, and overrides the header (if set). For the files in the application that will not change, you can normally use aggressive caching. This includes static files such as images, CSS files, and JavaScript files.

For more details, see also the section below.

Cache-Control: max-age=31536000

Validation

When using the «» directive, the cache must verify the status of stale resources before using them. Expired resources should not be used. For more details, see the section below. See the «Freshness» section below to see what we mean by «stale resources».

Cache-Control: must-revalidate

is an HTTP/1.0 header.  is like  in that it forces caches to submit requests to the origin server for validation before releasing a cached copy. However,  is not specified for HTTP responses and is therefore not a reliable replacement for the general HTTP/1.1 header.

 should only be used for backwards compatibility with HTTP/1.0 caches where the  HTTP/1.1 header is not yet present.

Бонус: лучшие приложения для очистки кэша на Android

Среди наиболее полезного софта по очистке в целом можно выделить 3 программы: SD Maid, CCleaner и Avast Cleanup. Первая, наверное, самая полезная и эффективная благодаря тому, что позволяет чистить мусор и наводить порядок в любых каталогах файловой системы, нужно только предоставить root доступ. Но SD Maid может успешно работать и на девайсах без “рута”, как и остальные 2 приложения.

SD Maid

Это профессиональный инструмент для очистки системы от мусора. Множество возможностей: поиск дубликатов, удаление кэша приложений или системного кэша и даже продвинутый диспетчер приложений. Можно настраивать очистку по расписанию и не только. Одна из лучших утилит по оптимизации и уборке мусора.

CCleaner

Известная многим программа по очистке системы на Windows, портированная и на мобильные устройства на базе ОС Android. Традиционно простой и понятный интерфейс, просмотр подробных данных о свободной и занятой памяти (в том числе и об оперативной), анализ хранилища и разбиение файлов на типы (можно узнать, сколько памяти занято картинками, музыкой и др.). В отдельной вкладке можно посмотреть список всех установленных программ и посмотреть, сколько памяти занимает каждая.

Avast Cleanup

“Молодое” приложение по очистке от мусора от разработчика антивирусного программного обеспечения Avast. Очищает, может и не так эффективно, как SD Maid или CCleaner, но зато позволяет отслеживать темпы разрядки аккумулятора и проводить анализ устройства, чтобы выявить проблемы. Здесь можно создавать профили с оптимальными настройками энергосбережения и увеличивать время автономной работы устройства.

Название	Краткое описание	Рейтинг
SD Maid	Обязательное приложение для тех, кто следит за порядком. Множество функций и возможностей. С доступом root эффективность значительно возрастает.	★★★★★
CCleaner	Давно зарекомендовавшая себя программа. Эффективна практически на любом устройстве.	★★★★★
Avast Cleanup	Новичок среди программ для очистки, но также хорош. Если SD Maid и CCleaner заострены только на очистке, то это более универсальная утилита.	★★★★★

Зачем чистить кэш

Единственная и действительно весомая причина очистки – освобождение памяти. И если системный кэш не так много занимает внутренней памяти, а Dalvik или ART Cache чистить смысла нет (при каждом запуске системы он будет создаваться автоматически), то вот толк от очистки пользовательского кэша очень даже есть.

Тот же самый Google Chrome браузер уже не стесняется занимать у системы по 400, 600, а то и больше мегабайт на свои временные файлы. Тех же 600 мегабайт может хватить на размещение в памяти 5-10 приложений! Почистив кэш от нескольких подобных Chrome программ можно освободить до нескольких гигабайт памяти под свои нужды.

Связь с другими кэшами

Существует несколько других несвязанных друг с другом кэшей в стеке программно-определяемого хранилища Windows. Примерами могут служить кэш обратной записи дисковых пространств и кэш чтения в памяти общего тома кластера (CSV).

При использовании локальных дисковых пространств не следует изменять стандартный режим работы кэша обратной записи дисковых пространств. Например, не следует использовать такой параметр, как -WriteCacheSize в командлете New-Volume.

Решайте сами, использовать кэш CSV или нет. Он не конфликтует с кэшем, описанным в этом разделе каким бы то ни было. В некоторых рабочих сценариях он может повысить производительность. Подробнее см. в разделе .

Способы очистки

На смартфонах с версией Android 8.0 Oreo и выше нет функции очистки кэша, разработчики решили удалить эту возможность. В таких устройствах система автоматически управляет данными. Когда у какого-то приложения превышена установленная квота, то стирается промежуточный буфер. Пользователи могут не беспокоиться об этом вопросе.

В остальных случаях придется выполнять очистку вручную или с помощью профильной программы.

Ручная очистка

Дать универсальную инструкцию не получится, поскольку особенности настроек зависят от версии операционной системы. Мы расскажем про общие правила, которые стоит соблюдать:

1. Зайдите в настройки и найдите раздел «Хранилище». В нем предоставляется информация о том, сколько памяти занято и чем именно.
2. Перейдите в раздел с приложениями, отсортируйте их по размеру.
3. Зайдите внутрь самых тяжелых, найдите кнопку «Очистить кэш».

Clean Master

Если вы не хотите заходить в каждое приложение, то можно воспользоваться специальной программой, которая выполняет комплексную очистку. Алгоритм действий:

1. Скачайте Clean Master в Плей Маркете.
2. Откройте программу и перейдите в раздел «Мусор».
3. Приложение начнет анализировать информацию и искать доступные для удаления файлы. Дождитесь завершения процесса.
4. На экране появится общий размер файлов доступных для удаления. Проследите, чтобы напротив строки «Ненужный кэш» стояла галочка.
5. Нажмите зеленую кнопку внизу экрана, начнется очистка.

Приложение работает бесплатно, но при этом его функционал ограничен. В платной версии есть возможности для оптимизации основных процессов, охлаждения смартфона, анализа всех приложений и того, как они влияют на устройство.

Есть и другие аналоги, которые справляются со своей задачей. Например, OneBooster, Avast Cleanup, AVG Cleaner, SD Maid. Они имеют схожий функционал и минимальные отличия. Все устанавливаются бесплатно, поэтому можно протестировать несколько приложений и понаблюдать за тем, как работает устройство, после чего сделать выбор.

У всех подобных приложений есть минус – использование системных ресурсов. Поэтому, несмотря на то, что они ускоряют некоторые процессы и выполняют комплексные действия, замедление устройства тоже происходит.

Цели кеширования

Кеширование в HTTP не является обязательным, однако в большинстве случаев бывает полезно повторно использовать ранее сохранённые ресурсы. Тем не менее, стандартные кеши HTTP обычно способны кешировать только ответы на запросы методом , а другие отклоняют.

Первичный ключ состоит из метода запроса и запрашиваемого URI (зачастую используется только URI, поскольку целью кеширования являются только GET-запросы). Вот примеры того, что обычно записывается в кеш:

• Успешно загруженные ресурсы: ответ  на запрос методом HTML-документов, изображений или файлов.
• Постоянные перенаправления: ответ («перемещено навсегда»).
• Сообщения об ошибках: ответ («не найдено»).
• Неполные результаты: ответ («частичное содержимое»).

• Ответы на запросы отличные от , если есть что-либо, подходящее для использования в качестве ключа кеша.

Запись в кеше может также состоять из множества ответов, различаемых по вторичному ключу, если при формировании ответа производится согласование данных. Подробнее об этом рассказано , в разделе, посвящённом заголовку .

Как удалить кэш сайта?

Полезно будет знать, как удалить кэш сайта определенного ресурса. Зачастую нет нужды в очистки всего кэша, ведь в нем сохраняется полезная информация нужная для удобства пользования. Например, авторизация в различных сайтах, истории поисковых запросов и т.д.

Для того чтобы выполнить данную процедуру, нужно открыть инструменты разработчика командой «Ctrl+Shift+I». Кликните ЛКМ на кнопку «Обновить» и удерживайте кнопку. Далее Вы должны увидеть выпадающее окно, в котором будет пункт «Очистка кэша и аппаратная перезагрузка».

Перезагрузку страницы можно осуществить без использования файлов кэша. Достаточно будет вызвать команду с помощью комбинации клавиш Ctrl+F5 или Ctrl+Shift+R

Также, если Вы работаете в сфере предпринимательства важно знать, что такое отказы в Метрике и как это связано с кэшированием интернет-ресурсов.

Серверная архитектура

Кэш реализуется на уровне накопителя: отдельные кэш-накопители на одном сервере привязаны к одному или нескольким накопителям-хранилищам на том же сервере.

Поскольку кэш находится ниже остального стека программно-определяемого хранилища Windows, он не использует такие концепции, как дисковые пространства или отказоустойчивость, и не нуждается в них. Можно считать это созданием «гибридных» накопителей (частично флэш-накопителей, частично дисковых), которые затем предоставляются операционной системе Windows. Как и в случае с реальным гибридным накопителем, перемещение в режиме реального времени «горячих» и «холодных» данных между более быстрыми и более медленными зонами физического носителя почти незаметно извне.

С учетом того, что устойчивость в локальных дисковых пространствах реализуется как минимум на уровне сервера (то есть, копии данных всегда записываются на разные сервера; не более одной копии на сервер), на данные в кэше распространяются те же преимущества устойчивости, что и на данные не в кэше.

Например, при использовании трехстороннего зеркалирования три копии любых данных записываются на разные серверы и оказываются там в кэше. Вне зависимости от того, будут ли они позднее перенесены из кэша на устройство или нет, три эти копии всегда существуют.

Итоги

В этой таблице приведена сводная информация о том, какие накопители используются для кэширования, какие — для хранения данных и как осуществляется кэширование в каждом варианте развертывания.

Развертывание	Кэш-накопители	Накопители-хранилища	Режим кэширования (по умолчанию)
Только NVMe	Нет (как вариант — настройка вручную)	NVMe	Только запись (если настроено)
Только SSD	Нет (как вариант — настройка вручную)	SSD	Только запись (если настроено)
NVMe + SSD	NVMe	SSD	Только на запись
NVMe + жесткий диск	NVMe	HDD	Чтение + запись
SSD + жесткий диск	SSD	HDD	Чтение + запись
NVMe + SSD + жесткий диск	NVMe	SSD + жесткий диск	Для жесткого диска — чтение + запись, для SSD — только запись