캐시(cache)

캐시란?

많은 시간이나 연산이 필요한 작업의 결과(데이터, 값)를 미리 저장해두는 임시 장소를 가르킨다.
컴퓨팅에서 캐시는 일반적으로 일시적인 데이터를 저장하기 위한 목적으로 존재하는 고속의 데이터 저장공간이다. 첫 작업 이후에 이 데이터에 대한 요청이 있을경우, 데이터의 기본 저장 공간에 접근할 때보다 더 빠르게 요청을 처리할 수 있다. 캐싱을 사용하면 이전에 검색하거나 계산한 데이터를 효율적으로 재사용 할 수 있다.

작동원리

캐시의 데이터는 일반적으로 RAM(Random Access Memory)과 같이 빠르게 엑세스할 수 있는 하드웨어에 저장되며, 소프트웨어 구성 요소와 함께 사용될 수도 있다. 캐시는 기본 스토리지계층(SSD,HDD)에 액세스하여 데이터를 가져오는 더 느린 작업의 요구를 줄이고, 데이터 검색 성능을 높인다.
속도를 위해 용량을 절출하는 캐시는 일반적으로 데이터의 하위 집합을 일시적으로 저장한다.
완전하고 영구적인 데이터가 있는 데이터 베이스와는 대조적이다.

장점

• 애플리케이션 성능 개선
  : 메모리는 디스크보다 훨씬 속도가 빠르다.
• 데이터베이스 비용 절감
  : 단일 캐시 인스턴스는 수십만 IOPS를 제공할 수 있어 데이터 베이스 인스턴스를 대체할수 있어 총비용 절감가능.
• 백엔드 부하 감소
• 예측 가능한 성능
• 데이터베이스 핫스팟 제거
• 읽기 처리량 증가

📌 읽기 처리량 (IOPS; Input/Output operations per second)
HDD, SSD 등의 컴퓨터 저장 장치의 성능 측정 단위

캐시사용의 예

• 클라이언트: HTTP 캐시 해더, 브라우저
• 네트워크: DNS 서버, HTTP 캐시 헤더, CDN, 리버스 프록시
• 서버 및 데이터베이스: 키-값 데이터 스토어(e.g. Redis), 로컬 캐시(인-메모리, 디스크)