Cachesystemen

CacheSystemen zijn systemen die het mogelijk maken kopieën van gegevens op te slaan zodat latere aanvragen sneller kunnen worden beantwoord. Door data tijdelijk lokaal te bewaren verminderen ze de belasting op onderliggende systemen en verbeteren ze de responstijd en schaalbaarheid van toepassingen en netwerken.

Veelvoorkomende typen cache zijn onder meer in-memory caches zoals Redis en Memcached, gedistribueerde caches zoals Hazelcast en Infinispan, applicatie- of databasecaches, en HTTP-caches zoals reverse proxies (Varnish, Nginx) en content delivery networks (CDN) die content dichter bij de gebruiker plaatsen.

Cachestrategieën omvatten tijdloos verval (TTL) en verschillende vervangingsbeleid zoals LRU, LFU of FIFO. Invalidation-mechanismen zorgen ervoor dat verouderde data uit de cache verdwijnt bij updates, via schrijftoepassingen (write-through, write-behind), event-driven invalidate of tijd-gebaseerde vervaltijden. cache coherence en consistency spelen een rol bij systemen met meerdere cachelagen en redundante opslag.

Ontwerpkeuzes hangen af van data-volatiliteit, grootte en vereiste consistentie, verkeerspatronen en gewenste miss/hit-ratio. Belangrijke metriek is de cache-hitrate, naast latentie en doorvoer. CacheSystemen kunnen bestaan uit meerdere lagen: klientside caches, server-side caches, reverse-proxy caches en CDN-achtige oplossingen.

Voordelen zijn snellere responstijden en lagere backend-belasting; nadelen omvatten extra complexiteit en risico op verouderde data. Veelgebruikte protocollen en standaarden omvatten HTTP-cache headers zoals Cache-Control, ETag, Last-Modified en Expires, die helpen bij validatie en caching-gedrag.