Caching và CDN: Từ cache-aside đến Content Delivery Network

Bạn có biết?

Một API đọc dữ liệu từ database mất 50ms. Cùng API đó đọc từ cache mất 1ms — nhanh gấp 50 lần. Và nếu dữ liệu tĩnh (ảnh, CSS, video) đi qua CDN, người dùng ở Hà Nội tải từ server đặt tại Singapore thay vì chạy nửa vòng trái đất. Caching là kỹ thuật mang lại ROI lớn nhất trong toàn bộ system design — chi phí gần như bằng 0, lợi ích gấp nhiều lần.

Các tầng cache: càng gần user càng nhanh

1. Browser cache — ảnh/CSS/JS lưu trên máy user (HTTP cache headers), không cần mạng
2. CDN — nội dung tĩnh đặt rải rác gần user trên toàn cầu
3. Application cache — Redis/Memcached trước database (xem Redis vs Memcached)
4. Database cache — buffer pool, query cache của chính database

Nguyên tắc: cache ở tầng càng thấp, càng rẻ và càng nhanh — nhưng chỉ áp dụng được cho dữ liệu ít thay đổi. Dữ liệu động (giỏ hàng, số dư) phải ở tầng gần nguồn hơn.

Cache-aside: pattern phổ biến nhất

Ứng dụng tự quản lý cache: đọc cache trước, miss thì đọc database rồi ghi vào cache (chi tiết code: Cache Strategies với Redis):

async function getUser(id) {
  // 1. Đọc cache
  const cached = await redis.get(`user:${id}`);
  if (cached) return JSON.parse(cached);

  // 2. Miss → đọc database
  const user = await db.getUser(id);

  // 3. Ghi cache kèm TTL (vd 5 phút)
  await redis.set(`user:${id}`, JSON.stringify(user), , );
   user;
}


  () {
   db.(id, data);
   redis.();   
}