Какво е кеширане на сайт и как да го управляваш

Кеширането на браузъра играе важна роля за скоростта на сайта ти. То помага на страниците ти да зареждат по-бързо, намалява натоварването на сървъра и подобрява потребителското преживяване.

В тази статия ще разгледаме какво е кеш и кеширане, преминавайки през това как работи и какви видове кеширане има. Също така ще видим кои са подходящите инструменти и конфигурации, както и какви потенциални проблеми с кеширането може да срещнеш.

Какво е кеш на сайта и каква функция изпълнява?

Кешът спомага за ускоряване на прехвърлянето на данни. Той съхранява в себе си част от данните на уеб съдържанието на сайта, за да могат тези данни да са много по-бързо достъпни следващия път, когато потребителят ги заяви.

В този смисъл процесът, който се извършва, се нарича кеширане. Той може да бъде на целия сайт или на отделна страница от него. В случаите, когато се извършва посредством браузъра на потребителя, се нарича кеширане на браузъра.

Основната функция на кеша е намаляване на времето за зареждане на уеб страниците след първоначалната заявка, за да може с помощта на по-бързото прехвърляне на информация от сървъра към браузъра сърфирането на потребителите да се подобри.

Така следващо посещение на уеб страницата, вместо да свали всички данни отново, браузърът ползва данните от кеш паметта си, за да увеличи скоростта на зареждане. 

По този начин се постигат две неща: подобрява се потребителското преживяване чрез по-висока скорост на зареждане и се намалява натоварването на сървъра при изпълнението на заявките.

Това е от особено значение когато се изпълняват голям брой заявки, тъй като по този начин се намалява и рискът от сривове или забавяне на сайта.

Ролята на кеширането в оптимизацията на уебсайта

Кеширането е пряко свързано със скоростта на твоя сайт, което го прави и един от техническите фактори, отговорни за цялостната оптимизация на уебсайта.

Освен това то допринася и за намаляването на използвания трафик (англ. bandwidth; бандуит) на сайта – мярка за измерване на използваните и наличните ресурси за предаване на данни.

Проучване на Google от 2017 г. сочи, че има 32% по-голям шанс потребителят да се върне обратно към страницата с резултати, ако сайтът, на който е кликнал, отнема между 1 и 3 секунди да зареди. С достигане до 5 секунди време за зареждане, възможността потребителят да напусне достига повече от 90%. Какво значи това?

Ако сайтът ти зарежда по-бързо от тези на конкурентите ти, се повишава шансът той да бъде отварян по-често от потребителите и вследствие на това Гугъл да го постави още по-напред в резултатите от търсенията. Чрез процеса на кеширане това става още по-лесно постижимо.

Видове кеширане и техните предимства

Кеширането се дели на няколко основни типа. Всеки от тях засяга аспекти на основната цел на процеса, а именно прехвърлянето на данни за сървърите да е лесно, а за потребителите – бързо.

Браузърно кеширане

Кеширане в браузъра е процесът, при който данни за уеб страница се съхраняват директно в кеша на браузъра на потребителя. Запазените данни са копия на статични ресурси като изображения, CSS и JavaScript файлове.

При повторно посещение на страницата ресурсите се зареждат локално от браузъра, което е много по-бързо от изтеглянето им отново и отново от сървъра, а самият уеб сървърът се натоварва по-малко.

Сървърно кеширане

Тук информацията се съхранява на сървъра, където е разположен уеб сайтът. Сървърният кеш е свързан с временното съхранение на цели страници или части от тях.

Предимствата за кеширане на ниво уеб сървър са:

• Съхраняването на кеширани версии на динамично генерирани страници води до спад във времето за обработка;

• Предварително генерираното съдържание, доставяно на потребителите, не натоварва сървъра толкова.

Всичко това води както до по-малкото заявки към други външни източници, така и до икономия на ресурси.

Прокси кеширане

В този случай кеширането се извършва на сървър, намиращ се между клиентския браузър и уеб сървъра. Този трети сървър действа като посредник и затова се нарича прокси.

Неговата роля е да съхранява копия на предварително заредените страници от потребителя. 

Предимствата тогава са:

• При по-голям брой посещения – намаляване натоварването на основния уеб сървър;

• По-ефективно разпределение на трафика, включително на базата на географска оптимизация;

• Действа като допълнителен слой за сигурност против неправомерен достъп до сървъра.

Когато това е мрежа от прокси сървъри, разположени в стратегически подбрани дата центрове из света, говорим за мрежа за доставка на съдържание или накратко CDN (англ. си-ди-ен; Content Delivery Network). Тогава съдържанието се предоставя от най-близкия до потребителя център.

Обектно кеширане

Фокусирането върху временното съхранение на отделни обекти или резултати от заявки към базата данни се нарича обектно кеширане.

Динамични уеб приложения, където определени части от информацията се променят рядко, но зареждат често, са основната целева група от сайтове тук.

Предимствата на обектното кеширане са:

• Позволява фино настройване на кешираните обекти или компоненти;

• Ускорява достъпа до често използвани данни като SQL заявки или API отговори.

По този начин оптимално се използват системните ресурси, съсредоточавайки се върху най-важните и често ползвани обекти от базата данни.

Как работи механизмът на кеширане на уебсайта?

При кеширане на сайт се задейства процес на вписване и постъпване на данни.

Всяко постъпване идва с данни, копие на вече съществуващи такива в друго хранилище. Към постъпванията има и маркировка, уточняваща какви са данните.

Когато браузърът на потребителя осъществи достъп до данните, той първо проверява кеша. Ако там вече има постъпване със същата маркировка, то се използва. Такъв резултат се нарича кеш хит (англ. cache hit; бълг. кеш попадение).

В случай, че не са намерени нужните данни със съответната маркировка, некешираните данни се копират в кеша за бъдещ достъп. Тогава говорим за кеш мис (англ. cache miss; бълг. кеш пропуск).

Целият процес, за да е осъществен както трябва, изисква първично и вторично посещение.

Когато потребител за пръв път посети твоя сайт, браузърът прави заявка към сървъра за доставка на конкретната уеб страница. Тогава сървърът изпраща пълният пакет от данни за възпроизвеждане на страницата, като част от тях се съхраняват в кеша на браузъра.

При следващо посещение браузърът вече не е необходимо да тегли всички данни отново. Вместо това той проверява дали и какво копие на данните има в своя кеш. Ако те са налични и актуални, се ползват за по-бързо зареждане на страницата. Ако не са, се обновяват чрез нова заявка към сървъра.

Обяснението за уеб кеш е това. С други методи като сървърно или прокси кеширане на съдържание процесът става по-сложен, но основната функция остава същата – бързо и ефективно предоставяне на данни.

Избор на подходящи инструменти и плъгини за кеширане на уебсайт

За оптимална работа при кеширане на страница след страница на един уебсайт се изисква да избереш правилните плъгини за твоята конкретна платформа.

Например за WordPress (англ. уърдпрес) най-популярните са WP Rocket, WP Super Cache и W3 Total Cache. Всеки от тях предлага различни функционалности и опции за настройка.

Съответно при избор на инструмент или плъгин трябва да бъде взето предвид какви точно са нуждите на сайта.

Ето няколко примера:

• Какви са нуждите на сайта ми?
• Колко голям е трафикът ми?
• Какъв хостинг ползвам?
• Какви плъгини и инструменти за кеширане съществуват за моята платформа?

Някои хостинг компании предлагат свои собствени решения за кеширане, оптимизирани за тяхната инфраструктура. А в случай че твоят сайт разчита на услугите на компании като Cloudflare или Akamai, предлагащи CDN кеширане, отпада и необходимостта от някои стъпки.

Платформата за изработка на онлайн магазини на NEXT BASKET предлага и скалируем облачен хостинг с вградено кеширане, което ще ти спести много настройки и ще ти предложи сигурност и бързина за онлайн магазина ти.

Настройки и конфигурации за управление на кеширането

След като вече знаеш дали ще ползваш конкретна услуга или инструменти и плъгини за кеширането на сайта си, следващият етап е този на настройка.

Има много системи с различни опции за конфигурация, но принципът на действие е един и същ.

Важното е да избереш:

• Колко дълго информацията да се съхранява, преди да бъде обновена;
• Кои части да бъдат кеширани (цели страници, отделни обекти или само определени ресурси).

Много важен момент е и да се определят правилата за обновление или или изтриване на кеша. Така се гарантира, че потребителите винаги имат достъп до актуалните данни от сайта.

Управление на кеширането на статични и динамични съдържания

Кеширането се разделя на два вида – статично (непроменливо) и динамично (променливо). 

Статично кеширане

Статичното кеширане включва елементи като изображения, шрифтове, CSS и JavaScript файлове, които рядко се променят, каквито има на тази страница, която в момента четеш.

Съдържанието тук се кешира и е съхранявано в кеша за дълъг период от време, без да има нужда от чести обновления. В резултат на това кеширането е по-бързо.

Настройката и управлението са сравнително лесни. Освен това не се изискват толкова ресурси при работа.

Статичното кеширане е полезно за сайтове, които не обновяват често своите страници и съдържание.

Динамично кеширане

Динамичното кеширане кешира данни подлежащи на чести промени, като коментарите в сайта  и други части от информацията в базата данни.

При него периодът на обновление е с по-висока честота. Основните фактори са потребителската активност и динамиката на уебсайта. Това определя донякъде и скоростта на зареждане, която зависи и от ефективността на системата за кеширане.

При динамичното кеширане се извършва се по-сложен процес на кеширане, за да може да е сигурно, че на страницата ще се зареди с най-актуалното съдържание си съдържание.

Сайтовете с чести обновления като онлайн магазини, новинарски сайтове и форуми ползват динамичното кеширане най-много.

Контрол върху времето на кеша и обновяване на информацията

Ключов аспект при управлението на сайтовото кеширане е контролът върху това колко дълго дадена информация да се съхранява в кеша. Този период се нарича време на живот или TTL (англ. ти-ти-ел; Time to Live).

Определяйки колко време е нужно, за да се зачете информацията в кеша за остаряла или обновена, по-лесно може да се поддържа и бързото зареждане с помощта на кеширане.

За статично съдържание е стандартно да се задават по-дълги периоди от сорта на месец или дори година, тъй като промените там са редки. Изключения са изображенията и CSS, JS файловете, в случай че се правят чести промени на сайта (обикновено при разрастващите се).

За динамично съдържание е препоръчително да се ползва значително по-кратък период на обновление от няколко минути до ден. Страниците с новинарско съдържание, продуктовите страници в онлайн магазини и форумите, където всеки може да публикува по всяко време, разчитат на това, за да показват все най-новото на своите потребители.

Много системи дават и опцията за ръчно обновяване на кеша, което позволява на системните администратори да гарантират, че информацията е актуална, както е когато са направени някакви по-големи промени.

Потенциални проблеми, свързани с кеширането

Въпреки всичко и при кеширането могат да възникнат потенциални проблеми. 

Най-често срещаните са:

• Старо съдържание. Когато TTL на кеша не е изтекъл или браузърът не е засякъл промените, помага да се намали времето на живот или принудително да се освежи кешът.
  
• Непоследователно съдържание. Ако съдържанието се кешира, но не се обновява правилно, може да се налага промяна в настройките  или в краен случай изключване на кеширането за определени страници.
  
• Проблеми с производителността. Има случаи, в които се отделят много ресурси за кеширане, но самите настройки не са най-добрите възможни – тогава е от полза да се преразглеждат ресурсите и пренастрои кешът.
  
• Трудности при обновление на сайта. Щом видиш, че промените в сайта ти не са отразени незабавно, можеш да изчакаш или ръчно да изчистиш кеша след обновлението.
  
• Проблеми със CDN. В случая на мрежите за доставка на съдържание може да има проблеми със синхронизирането с прокси сървърите, което да изисква промени в настройките на CDN като по-чести обновления.

Кеширането служи за подобряване на производността на сайта ти и в частност на скоростта при зареждане, но изисква внимателна настройка и следене.
Правилните конфигурация и контрол на кеш настройките зависят от платформата на сайта ти. В случай че все още я избираш, препоръчваме да разгледаш плановете на NEXT BASKET, в които се предлагат набор от предимства и функционалности, за пръв път в такова количество и предлагани по достъпен начин.