Apa Itu Cache? Bagaimana Cara Kerja Dan Fungsinya

Kalian pasti sudah pernah mendengar kata cache sebelumnya, tetapi tidak tahu persis apa artinya. Berikut ini penjelasan mengenai Apa Itu Cache? Bagaimana cara kerja, fungsi dan untuk apa kita membutuhkannya.

Apa Itu Cache

Cache atau CASH adalah perangkat keras atau perangkat lunak yang digunakan untuk menyimpan sesuatu, biasanya data, untuk sementara waktu di lingkungan komputasi, untuk meningkatkan kinerja data yang baru-baru ini diakses atau sering diakses dan disimpan sementara di media penyimpanan yang dapat diakses dengan cepat yang bersifat lokal untuk klien cache dan terpisah dari penyimpanan massal. Cache sering digunakan oleh klien cache, seperti CPU, aplikasi, browser web atau sistem operasi (OS).

Fungsi Cache

Cache digunakan karena penyimpanan massal, atau utama, tidak dapat memenuhi permintaan klien cache. Cache mempersingkat waktu akses data, mengurangi latensi dan meningkatkan input / output ( I / O ). Karena hampir semua beban kerja aplikasi bergantung pada operasi I / O, dan caching meningkatkan kinerja aplikasi.

Cara Kerja Cache

Ketika klien cache perlu mengakses data, klien akan terlebih dahulu memeriksa cache. Ketika data yang diminta ditemukan dalam cache, itu disebut cache hits. Jika data yang diminta tidak ditemukan dalam cache, ituasi yang dikenal sebagai cache miss, data tersebut akan ditarik dari memori utama dan disalin ke dalam cache. Data cache yang dikeluarkan, semua itu tergantung pada algoritma caching atau kebijakan yang digunakan sistem.

Browser web, seperti Internet Explorer, Firefox, Safari dan Chrome, menggunakan cache browser untuk meningkatkan kinerja halaman web yang sering diakses. Saat kalian mengunjungi halaman web, file yang diminta disimpan dalam penyimpanan komputasi kalian di cache browser. Jika kalian mengklik kembali halaman sebelumnya memungkinkan browser kalian untuk mengambil sebagian besar file yang dibutuhkan dari cache halaman web tersebut. Pendekatan ini disebut read cache. Browser dapat membaca data dari cache browser lebih cepat daripada membaca ulang file dari halaman web.

Algoritma Cache

Least Frequently Used (LFU) melacak seberapa sering entri diakses. Item yang memiliki jumlah terendah akan dihapus terlebih dahulu.
Least Recent Used (LRU) menempatkan barang-barang yang baru diakses di dekat bagian atas cache. Ketika cache mencapai batasnya, item yang paling terakhir diakses akan dihapus.
MRU digunakan untuk menghapus item yang paling baru diakses terlebih dahulu. Pendekatan ini paling baik jika item yang lebih tua lebih mungkin digunakan.

Kenapa Menggunakan Cache

Penggunaan cache mengurangi latensi untuk data aktif. Hal ini menghasilkan kinerja yang lebih tinggi untuk suatu sistem atau aplikasi.
Ini juga mengalihkan I / O ke cache, mengurangi operasi I / O ke penyimpanan eksternal dan tingkat lalu lintas SAN yang lebih rendah.
Data dapat tetap secara permanen pada penyimpanan tradisional atau array penyimpanan eksternal. Ini menjaga konsistensi dan integritas data menggunakan fitur yang disediakan oleh array, seperti snapshot atau replikasi.
Flash hanya digunakan untuk bagian dari beban kerja yang akan mendapat manfaat dari latensi yang lebih rendah. Hal ini menghasilkan penggunaan penyimpanan yang lebih mahal dan hemat biaya.

Kebijakan Cache

1. Cache Write-around menulis operasi ke penyimpanan, melewatkan cache sama sekali. Ini mencegah cache dari kebanjiran ketika ada sejumlah besar menulis I / O. Kerugian dari pendekatan ini adalah bahwa data tidak di-cache kecuali itu dibaca dari penyimpanan. Itu berarti operasi baca akan relatif lambat karena data belum di-cache.

2. Cache Write-through menulis data ke cache dan penyimpanan. Keuntungannya di sini adalah karena data yang baru ditulis selalu di-cache, dapat dibaca dengan cepat. Kekurangannya adalah bahwa operasi penulisan tidak dianggap lengkap sampai data ditulis ke cache dan penyimpanan utama . Hal ini dapat menyebabkan cache tembus untuk memperkenalkan latensi ke dalam operasi tulis.

3. Cache Write-back mirip dengan cache write-through di mana semua operasi penulisan diarahkan ke cache. Namun, dengan cache balasan, operasi penulisan dianggap selesai setelah data di-cache. Kemudian, data disalin dari cache ke penyimpanan.

Dengan pendekatan ini, baik operasi baca dan tulis memiliki latensi rendah. Kelemahannya adalah bahwa, tergantung pada mekanisme caching apa yang digunakan, data tetap rentan terhadap kehilangan hingga berkomitmen untuk penyimpanan.

Contoh Penggunaan Cache

1. Server cache

Sebuah server jaringan dedicated atau layanan yang bertindak sebagai server atau web server yang menyimpan halaman web atau konten internet lainnya secara lokal. Server cache kadang-kadang disebut cache proxy .

2. Cache disk

Menahan data yang baru dibaca dan mungkin area data yang berdekatan yang kemungkinan akan segera diakses. Beberapa disk cache data cache berdasarkan seberapa sering itu dibaca. Blok penyimpanan yang sering dibaca atau disebut sebagai hot blocks dan secara otomatis dikirim ke cache.

3. Memori cache

Memori akses acak, atau RAM , yang dapat diakses oleh mikroprosesor lebih cepat daripada yang dapat mengakses RAM biasa. Memori cache sering diikat langsung ke CPU dan digunakan untuk instruksi cache yang sering diakses. Cache RAM jauh lebih cepat daripada cache berbasis disk, tetapi memori cache jauh lebih cepat daripada cache RAM karena itu sangat dekat dengan CPU.

4. Flash Cache

Penyimpanan sementara dari data pada memori flash NAND chip, sering menggunakan solid-state drive (SSDs) untuk memenuhi permintaan data lebih cepat daripada yang mungkin jika cache berada di tradisional hard disk drive (HDD) atau bagian dari toko dukungan.

Kesimpulan

Jadi Apa Itu Cache? Merupakan teknik penyimpanan data yang memberikan kemampuan untuk mengakses data atau file dengan kecepatan lebih tinggi. Cache diimplementasikan baik dalam perangkat keras maupun perangkat lunak. Caching berfungsi sebagai komponen perantara antara alat penyimpanan utama dan perangkat keras atau perangkat lunak penerima untuk mengurangi latensi dalam akses data.

Sekian informasi kali ini. Nantikan informasi menarik lainnya dan jangan lupa share informasi ini ke teman-teman kalian. Terimakasih…