Definición de caché (informática)
En informática, un caché es un componente que almacena datos para que los futuros requerimientos a esos datos puedan ser servidos más rápidamente. Generalmente son datos temporales.
La idea de duplicación de datos se basa en que los datos originales son más costosos de acceder en tiempo con respecto a la copia en memoria caché.
Los datos almacenados en un caché pueden ser valores que se han computado recientemente o duplicados de valores almacenados en otro lugar.
Si se solicitan los datos contenidos en el caché, estos son servidos rápidamente; de lo contrario, los datos deben ser recomputados o tomados de su ubicación original, lo cual suele ser más lento.
Un caché almacena datos de forma transparente, esto significa que un cliente que requiere los datos de un sistema, no sabe de la existencia del caché. Esto es opuesto al buffer.
Funcionamiento general del caché
Cuando un cliente caché (una cpu, un navegador, un sistema operativo) necesita acceder a un dato que se presume que existe en el caché, primero revisa allí, si lo encuentra esta situación se llama "cache hit". Por ejemplo, un navegador web primero comprueba si existe una copia local de un elemento particular que existe en una página web que se está cargando.
La situación alternativa, cuando el caché es consultado y no se encuentra el dato que se desea, esto se llama "cache miss". Luego este dato es buscado donde corresponde y copiado al caché también, listo para el posible próximo acceso.
El funcionamiento del caché se basa en la premisa de que existe una alta probabilidad de que los datos que se accedieron recientemente vuelvan a ser requeridos en un futuro cercano. Por lo tanto, en lugar de acceder a los datos originales cada vez que se necesita, se almacenan en el caché para su acceso rápido y eficiente.
El proceso de almacenamiento en caché implica tomar una copia de los datos y guardarla en un lugar de acceso más rápido, como la memoria de acceso aleatorio (RAM) en el caso de un caché en hardware o la memoria del navegador en el caso de un caché web. Esta copia en caché se mantiene actualizada mediante técnicas como la invalidación o la actualización periódica.
La eficacia del caché radica en su capacidad para predecir correctamente qué datos serán solicitados con mayor frecuencia y tenerlos disponibles en el caché. Esto se logra utilizando algoritmos de reemplazo, como el algoritmo Least Recently Used (LRU), que determina qué datos deben eliminarse del caché para dar paso a nuevos datos.
El uso de un caché puede tener un impacto significativo en el rendimiento de un sistema informático. Al reducir el número de accesos a los datos originales más lentos, se reducen los tiempos de espera y se mejora la capacidad de respuesta del sistema en general.
En resumen, el caché es una herramienta fundamental en informática que permite almacenar temporalmente datos para acelerar su acceso en futuras solicitudes. Su funcionamiento se basa en la premisa de que los datos accedidos recientemente tienden a ser solicitados nuevamente en el futuro cercano. Al utilizar un algoritmo de reemplazo eficiente, el caché maximiza su capacidad para predecir y satisfacer las necesidades de datos del sistema, mejorando así el rendimiento global.
Resumen: caché
Un caché es un componente que almacena datos temporalmente para que puedan ser accedidos más rápidamente. Si los datos están en el caché, se sirven rápidamente, de lo contrario, se obtienen de su ubicación original. Un caché funciona revisando si los datos solicitados están en él, si están, es un "cache hit", si no lo están, es un "cache miss".
Distintos tipos de caché
1. El caché web (web caching) es el cacheo de documentos web (HTML, imágenes, etc.) en navegadores, buscadores, web proxies, etc. Ver: cache web.
2. En los buscadores de internet, el caché es la última versión de una página que ha sido indexada. Ver: cache (buscadores).
3. Caché de CPU. Es un caché utilizado por el CPU para reducir el tiempo promedio de acceso a memoria. Para más información ver: caché de CPU.
4. Caché de disco o caché de página. Ver: caché de disco.
5. En muchos proxies se suele almacenar un caché web. Ver Proxy web.
6. Caché de bases de datos. Ver: caché de base de datos.
¿Para qué se utiliza el caché en informática?
El caché se utiliza en informática para almacenar datos temporales que son accesados con frecuencia. Al almacenar estos datos en el caché, se pueden servir más rápidamente en futuros requerimientos, lo que mejora el rendimiento del sistema.
¿Cuáles son los beneficios del uso de un caché en un sistema informático?
El uso de un caché en un sistema informático ofrece varios beneficios. En primer lugar, permite reducir el tiempo de acceso a los datos, ya que no es necesario buscarlos en la memoria principal. Además, al almacenar datos temporales en el caché, se libera espacio en la memoria principal para otros datos. Esto contribuye a mejorar el rendimiento y la eficiencia del sistema.
¿Qué tipos de caché existen en informática?
En informática, existen diferentes tipos de caché. El caché de instrucciones almacena las instrucciones que son ejecutadas con frecuencia por el procesador. Por otro lado, el caché de datos almacena los datos que son requeridos con frecuencia por el sistema. Además, también existe el caché de disco, que almacena datos temporalmente para reducir los tiempos de acceso a los discos duros.
¿Qué sucede si un dato requerido no se encuentra en el caché?
Si un dato requerido no se encuentra en el caché, se produce lo que se conoce como un "fallo de caché". En este caso, el sistema debe buscar el dato en la memoria principal o en otros niveles superiores de la jerarquía de memoria. El acceso a estos niveles de memoria puede ser más lento, por lo que se producirá un retraso en la obtención de los datos.
¿Cuándo es conveniente utilizar un caché en un sistema informático?
Es conveniente utilizar un caché en un sistema informático cuando se requiere acceder a datos de manera rápida y eficiente. Esto es especialmente útil en aplicaciones donde se realizan operaciones repetitivas o se accede a los mismos datos con frecuencia. El caché permite acelerar estos procesos al tener los datos almacenados en una ubicación más accesible.
¿Cuál es la capacidad del caché en un sistema informático?
La capacidad del caché en un sistema informático puede variar dependiendo del diseño y las especificaciones del sistema. Puede ser desde unos pocos kilobytes hasta varios gigabytes. La capacidad del caché está relacionada con el tamaño de los datos que se requieren almacenar y la frecuencia con la que se acceden. Un mayor caché puede ofrecer un mayor rendimiento, pero también puede aumentar los costos y la complejidad del sistema.
Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 01-07-2023
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2023). Definición de caché. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/cache.php
