Caching no Hardware
No hardware, existem vários níveis de caches, incluindo:
* Caches L1, L2 e L3, que armazenam dados e instruções frequentemente acessados, permitindo acesso mais rápido.
* Translation Look-aside Buffer (TLB), que armazena traduções de endereços virtuais para físicos recentemente usadas.
Caching no Sistema Operacional
No nível do sistema operacional, existem:
* Cache de página, que armazena blocos de disco recentemente usados na memória, reduzindo o tempo necessário para acessar dados do disco.
* Outros caches do sistema de arquivos, como o cache de inode, que aceleram operações do sistema de arquivos reduzindo acessos ao disco.
Caching em Aplicações
Em uma arquitetura de sistema de aplicação típica, o caching é utilizado de várias maneiras, incluindo:
* Navegadores web cacheando respostas HTTP para possibilitar acesso mais rápido aos dados.
* Redes de entrega de conteúdo (CDNs) cacheando conteúdo estático, como imagens, para melhorar a entrega.
* Balanceadores de carga cacheando recursos para reduzir a carga nos servidores de backend.
* Infraestrutura de mensagens, como Kafka, cacheando mensagens no disco.
* Caches distribuídos, como Redis, armazenando pares de chave-valor na memória para operações de leitura e escrita de alta performance.
* Motores de busca de texto integral, como Elasticsearch, indexando dados para busca eficiente e log search.
* Caching de banco de dados, incluindo logs de gravação à frente, pools de buffer, visões materializadas, logs de transação e logs de replicação.
Em resumo, o caching é uma técnica essencial para otimizar o desempenho do sistema e reduzir o tempo de resposta, e é utilizada em muitos níveis do sistema, desde o hardware até as aplicações.