Web cache là một thành phần quan trọng giúp rút ngắn thời gian truy cập website cho người dùng. Khi bạn ghé thăm một trang web, một phần dữ liệu sẽ được lưu tạm để trình duyệt có thể sử dụng lại ở những lần truy cập tiếp theo, thay vì phải tải lại toàn bộ từ đầu. Trong bài viết này, websitedanang sẽ chia sẻ chi tiết Web cache là gì và cách nó hỗ trợ tối ưu hiệu suất cho website. Cùng khám phá nào!
Web cache là gì?
Web cache (HTTP cache) là một phương pháp tối ưu hóa website bằng cách tạo ra bản sao của các tệp và dữ liệu trên web như trang HTML, hình ảnh, video,… để lưu trữ trong bộ nhớ đệm hoặc bộ nhớ tạm thời. Điều này giúp người dùng có thể truy cập lại các tài nguyên đó nhanh hơn trong tương lai.
Về cơ bản thành phần này hoạt động tương tự như một ứng dụng hoặc phần mềm máy tính, giúp lưu trữ và quản lý dữ liệu hiệu quả. Một trong những ví dụ điển hình của cơ chế này là Mạng phân phối nội dung (CDN), hoạt động bằng cách lưu trưc các bản sao của nội dung trên nhiều máy chủ toàn cầu. Qua đó tăng cường tốc độ truy cập và cải thiện trải nghiệm người dùng.
Web cache là một yếu tố quan trọng trong lập trình website bởi các lý do sau:
- Giúp tăng tốc độ tải trang, mang lại trải nghiệm người dùng mượt mà và nhanh chóng hơn cho người dùng.
- Nhờ việc giảm băng thông cần thiết, người dùng có thể tiết kiệm ngân sách mà không cần phải mở rộng thêm băng thông để đáp ứng nhu cầu truy cập.
- Sử dụng web cache có thể giúp doanh nghiệp tiết kiệm tới 50% chi phí liên quan đến băng thông, một yếu tố quan trọng trong việc tối ưu hóa ngân sách.
- Giúp giảm áp lực lên máy chủ khi có nhiều lượt truy cập cùng lúc. Qua đó hệ thống sẽ hoạt động ổn định và nhanh chóng hơn, đồng thời cải thiện khả năng phục vụ người dùng khi lưu lượng truy cập tăng cao.
Web cache hoạt động như thế nào?
Web cache hoạt động bằng cách lưu sẵn các phiên bản của trang web vào bộ nhớ tạm – có thể là trên thiết bị người dùng hoặc trên một máy chủ trung gian. Khi có người truy cập, hệ thống sẽ ưu tiên sử dụng các bản sao đã được lưu thay vì phải truy vấn lại máy chủ gốc. Nhờ đó, quá trình phản hồi diễn ra nhanh hơn và máy chủ chính cũng giảm bớt gánh nặng xử lý.
Trong thực tế, khi người dùng mở một trang web, trình duyệt sẽ gửi yêu cầu HTTP tới máy chủ. Web cache lúc này sẽ ghi lại dữ liệu của trang dưới dạng các tệp HTML tĩnh. Nếu một người dùng khác truy cập cùng trang đó, hệ thống chỉ cần gửi lại tệp đã lưu trữ mà không phải xử lý lại toàn bộ yêu cầu như lần đầu tiên.
Một số điểm cần lưu ý:
- Khi website được cập nhật, quá trình thu thập dữ liệu và bản sao sẽ được thực hiện lại từ đầu.Nếu trang web được cập nhật nội dung hoặc cấu trúc, các bản sao cũ trong bộ nhớ đệm sẽ không còn chính xác. Lúc này hệ thống sẽ phải thu thập lại dữ liệu và tạo bản cache mới để đảm bảo người dùng luôn thấy phiên bản đúng nhất.
- Không phải website nào cùng sử dụng bộ nhớ cache. Một số website ưu tiên hiển thị nội dung theo thời gian thực (như sàn giao dịch, mạng xã hội hoặc các hệ thống đặt vé), nên không thể sử dụng cache quá nhiều vì dễ gây sai lệch dữ liệu. Do đó, việc bật hoặc tắt cache cần dựa vào tính chất của từng loại website.
- Các bản sao dữ liệu chỉ được lưu trữ trong một khoảng thời gian nhất định. Chúng có thể bị hết hạn hoặc bị xóa thủ công bởi người dùng. Mỗi bản sao lưu trữ đều có thời hạn (TTL – Time To Live). Khi hết hạn hoặc bị người dùng xóa thủ công (ví dụ như xóa cache trình duyệt), hệ thống sẽ phải tải lại nội dung từ máy chủ gốc.
Phân loại Web cache
Web cache được chia thành hai loại chính là cache phía trình duyệt và cache phía máy chủ. Cả hai loại này đều đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa tốc độ tải trang và giảm tải cho hệ thống.
Web cache phía trình duyệt
Với cơ chế cache ở phía trình duyệt, các dữ liệu của website sẽ được lưu tạm thời ngay trong bộ nhớ đệm của trình duyệt mà người dùng đang sử dụng. Ở lần truy cập đầu tiên, trình duyệt sẽ tải và ghi nhớ những nội dung đã được máy chủ xử lý, chẳng hạn như hình ảnh, CSS hoặc file JavaScript. Ở những lần truy cập sau, thay vì tải lại toàn bộ từ máy chủ, trình duyệt chỉ cần lấy dữ liệu đã lưu để hiển thị trang, giúp tốc độ tải nhanh hơn đáng kể.
Việc lưu trữ này được điều khiển thông qua các chỉ thị trong HTTP Header. Máy chủ sẽ quy định thời gian hiệu lực của cache. Khi thời hạn này kết thúc, trình duyệt sẽ tự động xóa bản lưu cũ và tải lại dữ liệu mới trong lần truy cập tiếp theo.
Để xóa cache trên trình duyệt, bạn có thể sử dụng các phím tắt như CTRL + F5 hoặc CTRL + Shift + R, hoặc vào phần Cài đặt (Settings) của trình duyệt để xóa thủ công.
Web cache phía máy chủ
Web cache phía máy chủ hoạt động tương tự như cache phía trình duyệt, nhưng dữ liệu được lưu trữ trên máy chủ với dung lượng lớn hơn. Có bốn công nghệ thường được áp dụng cho cache phía máy chủ:
- Full-page Cache (Cache Toàn Trang): Kỹ thuật này nén toàn bộ dữ liệu của trang thành các tệp HTML tĩnh và gửi chúng đến trình duyệt khi có yêu cầu từ người dùng.
- Object Cache (Bộ Nhớ Đệm Đối Tượng): Kỹ thuật này tối ưu hóa các truy vấn đến cơ sở dữ liệu của trang web. Kết quả của các truy vấn lần đầu tiên sẽ được lưu vào bộ nhớ đệm, và khi có các truy vấn tương tự, bộ nhớ đệm sẽ trả về kết quả đã lưu mà không cần xử lý lại.
- Fragment Cache: Tương tự như Object Cache, nhưng thay vì lưu trữ kết quả truy vấn, kỹ thuật này lưu trữ các chức năng, widget, hoặc một phần của trang web trong bộ nhớ đệm.
- CDN Cache: Với kỹ thuật này, các bản cache dữ liệu được lưu trữ trên hệ thống máy chủ CDN có mặt trên toàn thế giới, giúp cải thiện tốc độ truy cập web cho người dùng trên khắp hành tinh.
Nhờ việc áp dụng các kỹ thuật cache này, tốc độ truy cập web có thể được cải thiện đáng kể, đồng thời giảm tải cho máy chủ và tối ưu hóa trải nghiệm người dùng.
Lợi ích của Web cache
Web cache đóng vai trò quan trọng trong quá trình quản lý và vận hành website. Khi áp dụng đúng cách, kỹ thuật này giúp tối ưu đáng kể hiệu suất hoạt động. Một số lợi ích tiêu biểu có thể kể đến gồm:
Giảm gánh nặng cho máy chủ hosting
Khi người dùng truy cập vào một website, máy chủ phải xử lý yêu cầu và gửi lại các tài nguyên như hình ảnh, văn bản, và các tệp tin khác. Web cache giảm gánh nặng cho máy chủ bằng cách lưu trữ tạm thời các tài nguyên này trong bộ nhớ đệm. Thay vì yêu cầu máy chủ xử lý lại các yêu cầu cho mỗi lượt truy cập, cache cung cấp các tài nguyên trực tiếp từ bộ nhớ đệm. Điều này không chỉ giúp giảm tải công việc cho máy chủ mà còn tăng khả năng phục vụ cho nhiều người dùng cùng lúc.
Tăng tốc độ truy cập
Khi dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ đệm, quá trình truy xuất diễn ra gần như tức thời khi người dùng yêu cầu. Điều này dẫn đến thời gian tải trang nhanh hơn, mang lại trải nghiệm người dùng tốt hơn. Người dùng thường xuyên trở lại website nếu họ biết rằng có thể truy cập thông tin nhanh chóng mà không cần phải chở đợi lâu.
Tiết kiệm băng thông mạng
Web cache giúp giảm thiểu băng thông sử dụng bằng cách loại bỏ các hoạt động lặp lại khi máy chủ xử lý và phản hồi các yêu cầu từ máy khác. Thay vì phải gửi toàn bộ dữ liệu từ máy chủ mỗi lần có yêu cầu, chỉ cần gửi dữ liệu đã được cập nhật hoặc thay đổi. Điều này giúp tiết kiệm băng thông, đặc biệt quan trọng đối với các trang web có lượng truy cập lớn hoặc nội dung nặng như video và hình ảnh.
Đáp ứng lưu lượng truy cập lớn
Các máy chủ có tích hợp web cache có thể xử lý lưu lượng truy cập lớn hơn nhiều so với máy chủ không sử dụng cache. Nhờ khả năng phân phát tài nguyên từ bộ nhớ đệm, máy chủ có thể đáp ứng lưu lượng truy cập cao gấp 3-4 lần. Điều này rất hữu ích cho các trang web thương mại điện tử, các sự kiện trực tuyến, hoặc bất kỳ trang web nào dự kiến có lượng truy cập lớn đột biến.
Cải thiện SEO
Web cache cải thiện tốc độ tải trang, yếu tố quan trọng trong việc tối ưu hóa công cụ tìm kiếm seo. Google và các công cụ tìm kiếm khác đánh giá cao các trang web có thời gian tải nhanh, vì nó cải thiện trải nghiệm người dùng và dễ dàng thu thập dữ liệu hơn.
Web cache giúp cải thiện SEO bằng cách tăng tốc độ tải trang một yếu tố quan trọng mà Google dùng để đánh giá chất lượng website. Khi nội dung được truy xuất từ bộ nhớ đệm thay vì tải lại từ máy chủ, các chỉ số Core Web Vitals được cải thiện, tỷ lệ thoát trang giảm và thời gian ở lại tăng lên. Những tín hiệu tích cực này giúp website dễ đạt thứ hạng cao hơn trên công cụ tìm kiếm.
Cách cài đặt Web cache cho website WordPress
Nếu website của bạn sử dụng mã nguồn khác, việc áp dụng web cache có thể gặp một số khó khăn. Tuy nhiên đối với WordPress, quá trình cài đặt và quản lý Web cache trở nên đơn giản hơn rất nhiều. Dưới đây là một số plugin đáng chú ý giúp bạn dễ dàng thiết lập web cache cho website WordPress của mình:
- WP Rocket – Plugin cao cấp nổi tiếng với khả năng tối ưu toàn diện, từ cache trang, preload, minify cho đến lazy load. Phù hợp với website cần hiệu suất tối đa mà không muốn tốn thời gian cấu hình phức tạp.
- LiteSpeed Cache – Giải pháp miễn phí nhưng mạnh mẽ, đặc biệt hiệu quả khi chạy trên máy chủ LiteSpeed hoặc OpenLiteSpeed nhờ khả năng cache ở cấp độ máy chủ.
- FlyingPress – Lựa chọn mới nổi nhưng được đánh giá cao nhờ tốc độ xử lý nhanh, giao diện trực quan và độ ổn định cao. Đây là một trong những plugin có hiệu suất thực tế vượt trội trong các bài test PageSpeed.
- Breeze (Cloudways) – Plugin nhẹ, dễ cấu hình, phù hợp cho người mới hoặc các website sử dụng hosting của Cloudways.
- NitroPack – Không chỉ là plugin cache thông thường mà là một giải pháp tối ưu hiệu suất toàn diện dạng SaaS, lý tưởng cho những website muốn đạt điểm PageSpeed gần như tuyệt đối mà không cần tùy chỉnh thủ công.
Ngoài các lựa chọn trên, bạn vẫn có thể tham khảo thêm các plugin quen thuộc như W3 Total Cache, WP Fastest Cache hoặc Autoptimize. Tuy nhiên, các plugin thế hệ mới như FlyingPress hoặc NitroPack đang được ưa chuộng hơn nhờ khả năng tối ưu mạnh mẽ và cách cấu hình đơn giản hơn rất nhiều.
Tóm lại, Web cache đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc tối ưu hóa trải nghiệm người dùng trên internet. Nhờ có web cache mà tốc độ tải trang được cải thiện đáng kể, giảm thiểu tải trọng cho máy chủ và mang đến cho người dùng những trải nghiệm trực tuyến mượt mà hơn. Hy vọng bài viết trên đã mang lại cho bạn nhiều kiến thức hữu ích. Chúc bạn thành công trong quá trình tối ưu website của mình!
