Tối ưu hóa lưu trữ cho ứng dụng web hướng nội dung

Để tối ưu hoá hoạt động lưu trữ cho các ứng dụng web dựa trên nội dung, bạn cần áp dụng nhiều chiến lược nhằm nâng cao hiệu suất và trải nghiệm người dùng. Các phương pháp chính bao gồm sử dụng CDN để phân phối nội dung hiệu quả, lưu nội dung vào bộ nhớ đệm (bao gồm cả tài sản tĩnh), tối ưu hoá tính bảo mật, giám sát, xem xét các lựa chọn có thể mở rộng và giảm thiểu độ trễ. Các tuỳ chọn tìm kiếm hiệu quả và các chức năng tích hợp bảo mật giúp cải thiện hơn nữa dịch vụ lưu trữ. Việc liên tục tinh chỉnh các nỗ lực dựa trên hiệu suất là điều cần thiết để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người dùng.

Lưu trữ tài sản tĩnh

Thành phần tĩnh là các tệp không được máy chủ tạo động cho từng yêu cầu. Các thành phần tĩnh vẫn không thay đổi hoặc không được cập nhật thường xuyên và thường được phân phối đến trình duyệt của người dùng mà không cần hiển thị phía máy chủ.

Các loại tệp tĩnh
Hình ảnh	Các hình ảnh như ảnh chụp, biểu tượng, hình minh hoạ, đồ hoạ và biểu trưng là các tệp tĩnh. Một số định dạng ví dụ bao gồm JPEG, PNG, WebP, GIF hoặc SVG.
Biểu định kiểu	Biểu định kiểu (CSS) kiểm soát bố cục, phông chữ, màu sắc và các khía cạnh trực quan của giao diện người dùng. Các tham số này thường ở dạng tĩnh và được áp dụng cho nội dung HTML trong trình duyệt.
Âm thanh và Video	Tệp âm thanh và video là những tài sản tĩnh có thể được nhúng vào ứng dụng của bạn hoặc được phân phát thông qua trình phát nội dung đa phương tiện.
JavaScript	Các tệp JavaScript tĩnh (JS) bao gồm mã phía máy khách góp phần tương tác cho ứng dụng. Các tập lệnh này được thực thi trong trình duyệt của người dùng, đồng thời xử lý việc xác thực biểu mẫu và tải nội dung động. Các thư viện JavaScript của bên thứ ba, chẳng hạn như jQuery và các trình bổ trợ, đều được đưa vào dưới dạng tệp tĩnh khi chúng cải thiện chức năng của ứng dụng web.
WASM (Hoạt động WASM)	WebAssembly (WASM) là các tệp chạy máy ảo dựa trên ngăn xếp trong trình duyệt có hiệu suất gần bằng phần cứng và có thể được biên dịch sang từ nhiều ngôn ngữ.

Thành phần tĩnh thường được lưu trữ trên máy chủ web hoặc được phân phát thông qua CDN. Nhà phát triển có thể sử dụng các kỹ thuật như tối ưu hoá, giảm kích thước và nén thành phần để giảm kích thước tệp của các thành phần tĩnh; điều này giúp cải thiện hiệu suất trang. Bạn cũng nên kết hợp các chiến lược lưu vào bộ nhớ đệm thích hợp để giảm nhu cầu tải xuống nhiều lần khi người dùng truy cập lại các trang web.

Tìm hiểu thêm về CSS và HTML tại web.dev.

Lưu dữ liệu và nội dung vào bộ nhớ đệm

Tính năng lưu vào bộ nhớ đệm trong ứng dụng web dựa trên nội dung bao gồm việc lưu trữ và sử dụng lại dữ liệu cũng như thành phần đã tìm nạp hoặc tạo trước đó. Đây là một kỹ thuật tối ưu hoá quan trọng giúp nhanh chóng phân phối nội dung cho người dùng, đặc biệt đối với dữ liệu được truy cập thường xuyên và tài sản tĩnh. Việc lưu vào bộ nhớ đệm giúp cải thiện hiệu suất, giảm tải cho máy chủ và giảm thiểu độ trễ cho các ứng dụng web tập trung vào nội dung.

Bảng này cung cấp nội dung mô tả về nhiều hình thức lưu vào bộ nhớ đệm.

Loại
Lưu vào bộ nhớ đệm của trình duyệt	Trình duyệt của người dùng có thể lưu các thành phần tĩnh như hình ảnh, biểu định kiểu và tệp JavaScript vào bộ nhớ đệm. Khi người dùng quay lại cùng một trang web, các thành phần này có thể được tải từ bộ nhớ đệm cục bộ.
Lưu vào bộ nhớ đệm phía máy chủ	Các ứng dụng dựa trên nội dung thường dùng cơ chế lưu vào bộ nhớ đệm phía máy chủ để lưu trữ nội dung tĩnh, kết quả truy vấn cơ sở dữ liệu hay thậm chí là toàn bộ trang web. Các phương thức lưu vào bộ nhớ đệm phổ biến phía máy chủ bao gồm proxy ngược (Nginx, Véc ni), bộ nhớ đệm trong bộ nhớ (Redis, Memcached) và bộ nhớ đệm kết quả truy vấn cơ sở dữ liệu.
Lưu vào bộ nhớ đệm CDN	CDN có thể lưu vào bộ nhớ đệm và phân phối thành phần tĩnh cho các máy chủ gần người dùng, nhờ đó cải thiện tốc độ phân phối.
Lưu truy vấn cơ sở dữ liệu vào bộ nhớ đệm	Tính năng lưu truy vấn cơ sở dữ liệu vào bộ nhớ đệm lưu trữ kết quả của các truy vấn cơ sở dữ liệu thường xuyên trong bộ nhớ hoặc một kho lưu trữ bộ nhớ đệm. Loại này giúp cải thiện hiệu suất của cơ sở dữ liệu vì giúp giảm nhu cầu chạy lại cùng các truy vấn cho các yêu cầu tương tự.
Lưu vào bộ nhớ đệm của trình chạy dịch vụ	Tính năng lưu vào bộ nhớ đệm của trình chạy dịch vụ cho phép các ứng dụng web lưu vào bộ nhớ đệm và quản lý các tài nguyên chẳng hạn như các tệp HTML, CSS hoặc JavaScript, độc lập với luồng thực thi chính của trang web. Chúng chạy ở chế độ nền và đóng vai trò trung gian giữa ứng dụng và mạng. Các lợi ích bao gồm khả năng ngoại tuyến và giảm mức sử dụng băng thông.

Cách lưu tài sản vào bộ nhớ đệm

Điều quan trọng là phải cân bằng giữa việc lưu vào bộ nhớ đệm và cập nhật kịp thời để người dùng nhận được nội dung mới nhất cũng như tiếp tục có trải nghiệm tích cực khi truy cập vào ứng dụng web của bạn. Hãy nhớ rằng không phải tất cả nội dung đều cần được lưu vào bộ nhớ đệm. Bạn không cần lưu nội dung động vào bộ nhớ đệm, chẳng hạn như các trang HTML do tập lệnh phía máy chủ tạo. Các thành phần tĩnh có thể được lưu vào bộ nhớ đệm trong một khoảng thời gian cụ thể hoặc cho đến khi được cập nhật trên máy chủ. Kế hoạch triển khai chiến lược lưu vào bộ nhớ đệm phụ thuộc vào kiểu lưu vào bộ nhớ đệm mà bạn chọn thực hiện. Ví dụ: bạn có thể triển khai chức năng lưu vào bộ nhớ đệm của trình duyệt bằng cách dùng tiêu đề Bộ nhớ đệm trong các phản hồi HTTP hoặc triển khai chức năng lưu dịch vụ vào bộ nhớ đệm đang hoạt động bằng API Bộ nhớ đệm.

Bạn nên sử dụng hệ thống tạo phiên bản cho tài sản được lưu vào bộ nhớ đệm để có thể cập nhật tài sản đã lưu vào bộ nhớ đệm mà không làm vô hiệu hoá các tài sản đó. Hãy nhớ theo dõi mức sử dụng bộ nhớ đệm và điều chỉnh khi cần. Bạn có thể tìm hiểu thêm về việc lưu vào bộ nhớ đệm trên web.dev.

Chuyển tỷ lệ

Để mở rộng quy mô ứng dụng web dựa trên nội dung, bạn cần triển khai một kế hoạch chiến lược để xử lý lưu lượng truy cập và dữ liệu gia tăng, đồng thời duy trì hiệu suất và độ tin cậy của ứng dụng. Quá trình mở rộng quy mô yêu cầu bạn phải lập kế hoạch, theo dõi và linh hoạt để quản lý các mẫu lưu lượng truy cập và khối lượng dữ liệu biến động. Khi mở rộng quy mô ứng dụng web, bạn phải cân bằng giữa việc tối ưu hoá hiệu suất và quản lý chi phí cơ sở hạ tầng.

Trình cân bằng tải sẽ phân bổ lưu lượng truy cập trên nhiều máy chủ. Điều này giúp đảm bảo rằng ứng dụng của bạn có thể xử lý lưu lượng truy cập gia tăng một cách hiệu quả. Bạn có thể giảm tải cho máy chủ của mình bằng cách triển khai cơ chế lưu vào bộ nhớ đệm. CDN cũng có thể hữu ích để lưu các tài sản tĩnh vào bộ nhớ đệm và phân phối nội dung, nhờ đó giảm độ trễ. Bạn cũng có thể sử dụng trình phân chia tỷ lệ tự động để tự động điều chỉnh tỷ lệ ứng dụng lên hoặc xuống khi cần. Các trình tự động phân chia tỷ lệ có thể đảm bảo ứng dụng của bạn có các tài nguyên cần thiết để xử lý mức lưu lượng truy cập hiện tại. Phương pháp mở rộng và chiến lược mở rộng của bạn đòi hỏi phải theo dõi và điều chỉnh hiệu suất một cách hiệu quả; hãy nhớ thường xuyên phân tích dữ liệu hiệu suất và điều chỉnh cơ sở hạ tầng và mã nếu cần.

Độ trễ

Độ trễ là độ trễ thời gian hoặc độ trễ gặp phải khi người dùng tương tác với các ứng dụng web của bạn. Đây là thời gian cần thiết để yêu cầu web di chuyển từ trình duyệt hoặc thiết bị của người dùng đến máy chủ web và để phản hồi di chuyển trở lại thiết bị của người dùng; thời gian này thường được tính bằng mili giây (mili giây). Độ trễ ảnh hưởng nhiều đến trải nghiệm người dùng vì có thể khiến người dùng thất vọng và thất vọng.

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ trễ bao gồm:

Các yếu tố
Độ trễ mạng	Khoảng cách giữa người dùng ứng dụng web và máy chủ, định tuyến dữ liệu và chất lượng kết nối mạng có thể ảnh hưởng đến độ trễ mạng.
Thời gian xử lý của máy chủ	Thời gian xử lý của máy chủ phụ thuộc vào độ phức tạp của yêu cầu và hiệu suất của máy chủ.
Thời gian phân phối nội dung	Thời gian phân phối nội dung chịu ảnh hưởng của vị trí máy chủ, CDN và hoạt động tối ưu hoá tài sản. Đây là thời gian cần để tải hình ảnh, biểu định kiểu, tập lệnh và các tài sản khác cần thiết để hiển thị một trang web.
Chiến lược tải nội dung	Các chiến lược như tìm nạp trước, tải không đồng bộ nội dung và tải từng phần sẽ tác động đến độ trễ dự kiến vì các chiến lược này thường ưu tiên tải nội dung quan trọng.

Bạn có thể cải thiện độ trễ bằng cách kết hợp các kỹ thuật như lưu nội dung vào bộ nhớ đệm, tối ưu hoá việc phân phối nội dung, tinh chỉnh hiệu suất của máy chủ và sử dụng CDN để giảm thiểu RTT.