La memorizzazione nella cache accelera le pagine copiando temporaneamente le informazioni più usate vicino all’applicazione. Questo migliora le prestazioni e la scalabilità, specialmente quando l’origine è lenta o distante in rete.

Una cache può essere privata, in memoria per massima velocità, o condivisa come servizio per coerenza tra istanze. Usare la cache nel modo giusto riduce latenza, contesa e carico sul server di origine senza sostituirlo.

In questa guida vedrai come scegliere la memorizzazione cache adatta, cosa mettere nella chiave per migliorare l’hit-rate e come bilanciare il valore del TTL per freschezza e carico di rete.

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Punti chiave

• La memorizzazione migliora prestazioni percepite e scalabilità.
• Scegli tra cache privata per velocità e condivisa per coerenza.
• Non usare la cache come repository primario dei dati.
• Definisci chiavi e TTL per bilanciare hit-rate e freschezza.
• Gestisci invalidazione, eviction e concorrenza per affidabilità.

Perché il caching configurato correttamente fa la differenza oggi

Spostare lavoro dalla rete e dall’origine verso una memoria veloce può essere la leva più rapida per ridurre il tempo di risposta e il carico sul server.

Una buona cache riduce latenza e contesa sull’archivio originale. Questo consente di servire più richieste simultanee e mantiene il servizio utile quando l’origine è satura o temporaneamente non disponibile.

Una cache condivisa su cluster scala aggiungendo nodi; una cache privata riduce la latenza sul singolo server o client. Per resilienza, usa pattern come Cache-aside e Circuit Breaker.

“Ridurre i round trip verso l’origine si traduce in miglior esperienza per gli utenti e minor costo operativo.”

• Taglia i tempi senza riscrivere la logica di business.
• Sposta il carico dalla rete all’infrastruttura veloce.
• Pianifica TTL e versioning per evitare informazioni obsolete.

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Capire le basi: cache, origine, client, server e rete

La posizione della memorizzazione rispetto al client e al server incide subito sulla latenza e sulla disponibilità. Se l’origine è lontana in rete, più round trip aumentano i tempi di risposta.

Cache privata vs cache condivisa: cosa cambia

Una cache privata risiede in memoria nel processo. È velocissima, limita I/O e sfrutta la RAM, ma ogni istanza mantiene la propria copia.

Una cache condivisa è un servizio esterno. Offre vista coerente tra istanze e scala su cluster. Aggiunge latenza e richiede maggior gestione per coerenza ed eviction.

Lato client e lato server: dove memorizzare e quando

Il client (browser o app) è ideale per risorse statiche e per ridurre il traffico. I browser applicano direttive di memorizzazione per contenuti pubblici.

La memorizzazione lato server serve per risposte costose da calcolare o per ridurre I/O verso l’origine. Progetta scadenze e regole di invalidazione per non trasformare la cache in repository primario.

• Usa cache privata per dati ad alta richiesta e bassa variabilità.
• Scegli cache condivisa quando serve consistenza tra più server.
• Monitora hit-rate, latenza e costi per bilanciare prestazioni e gestione.

Caching configurato correttamente: quando deve essere applicato e quando no

Decidere se applicare la memorizzazione richiede di pesare frequenza di lettura, costo di calcolo e rischio di dati obsoleti.

Dati statici e semi-statici possono essere memorizzati per ottenere valore immediato: referenze, listini e asset statici migliorano hit-rate e latenza.

I dati altamente dinamici possono essere salvati nella cache solo se una perdita occasionale è accettabile. Se la precisione è critica, la risposta deve essere servita dall’origine.

Dove intervenire: seeding o on-demand

Precaricare (seeding) aiuta picchi noti. Il popolamento on-demand è migliore per risorse rare o molto variabili.

• Separare parti statiche e dinamiche di un oggetto aumenta l’hit-rate (esempio: page body statico + badge utente dinamico).
• Evitare memorizzazione per informazioni sensibili o risposte per singolo utente senza versioning.
• Monitorare KPI come hit-rate, latenza, tasso di invalida e valore medio della richiesta per valutare benefici.

Usa fallback e circuit breaker per degradare in modo controllato quando la cache non è disponibile.

Progettare la chiave di cache: URI, parametri di query e versione

La scelta della chiave determina quali varianti di una pagina o di un asset vengono condivise tra client e CDN. In genere l’URI è il valore primario: cambiarlo equivale a forzare l’invalidazione della versione precedente.

Usa la cacheKeyPolicy del tuo provider per includere o escludere parametri e protocollo. Evita di frammentare la cache con query irrilevanti come tracking o utm_source.

Cache key e controllo dei parametri

Whitelist i parametri necessari; blacklist quelli che non cambiano il contenuto. Questo aumenta l’hit-rate e riduce la cardinalità delle varianti.

Strategie di versioning per evitare contenuti obsoleti

Versiona asset statici nell’URI (es. /app.v2.js o hash). Così l’invalidazione diventa naturale e non serve pulire la cache manualmente.

• Esempio: /api/products?page=2 -> includere page, escludere utm_*.
• Controllo: evitare Set-Cookie e header Vary non necessari che inquinano la chiave.
• Sincronizzazione: allinea build pipeline frontend e CDN per versione coerente.

TTL, scadenza ed eviction: impostazioni pratiche per prestazioni e freschezza

Impostare il TTL giusto è la leva più pratica per bilanciare freschezza e prestazioni. Nel caso tipico di una Media CDN il defaultTtl è 3600 secondi. Il maxTtl limita i valori superiori; il clientTtl controlla il tempo a valle.

Default TTL, Max TTL e Client TTL: come bilanciarli

Usa il defaultTtl come punto di partenza per contenuti comuni. Metti maxTtl per prevenire TTL troppo lunghi che mantengono dati obsoleti.

Impostare TTL a 0 forza la validazione verso l’origine ad ogni richiesta. Questo aumenta il carico sull’origine ma garantisce freschezza.

Sliding vs absolute expiration e politiche di rimozione

Sliding expiration estende la vita di un elemento se viene letto di frequente. L’absolute expiration scade sempre allo stesso istante.

• Politiche comuni: LRU per eviction, FIFO per scenari semplici, eventi per rimozioni manuali.
• Oggetti poco richiesti possono essere espulsi prima del TTL se la capacità è raggiunta.
• Proteggi contro gli spike con limiti di fill e circuit breaker.

Monitora miss penalty, età media e tassi di refill per ottimizzare i valori. Un buon controllo della memorizzazione riduce costi e migliora esperienza utente.

Direttive HTTP e intestazioni essenziali: Cache-Control, Expires, ETag, Last-Modified

Gli header HTTP determinano come e dove le risposte vengono memorizzate nella catena client-CDN-origine. Impostare Cache-Control e Expires correttamente dà valore immediato alle richieste frequenti.

Public, private, no-store e s-maxage: uso pratico

public permette alle cache condivise di conservare la risposta; private limita la memorizzazione al browser. no-store impedisce ogni memorizzazione.

s-maxage sovrascrive max-age per cache condivise come CDN. Usalo quando vuoi TTL diverso tra server di rete e client.

Convalida ed esempi pratici

ETag e Last-Modified servono per validare senza scaricare il corpo. Preferisci ETag per risorse generate dinamicamente; Last-Modified è semplice per file statici.

• Evita Set-Cookie e Vary non necessari: inquinano la cache.
• Accetta solo GET/HEAD per memorizzare; filtra codici non idonei per prevenire cache poisoning.
• Checklist: Cache-Control, Expires futuro, ETag/Last-Modified, nessun Set-Cookie.

Ottimizzare la cache in CDN: modalità, contenuti e requisiti

Le modalità di memorizzazione della CDN decidono cosa resta all’edge e quando tornare all’origine. Scegliere la policy giusta migliora latenza e valore delle risposte per gli utenti nel Regno Unito.

Modalità operative

CACHE_ALL_STATIC (default di molte Media CDN) memorizza risposte 200/204/206 con defaultTtl 3600 secondi e rispetta le direttive dell’origine fino a maxTtl.

USE_ORIGIN_HEADERS segue gli header inviati dall’origine. FORCE_CACHE_ALL salva incondizionatamente risposte riuscite; usalo con cautela per evitare memorizzazione di contenuti per utente.

Tipi MIME e requisiti origine

La CDN memorizza nativamente image/*, video/*, audio/*, font/*, text/css, application/javascript e application/pdf. Imposta correttamente il Content-Type lato origine.

Per oggetti >1 MiB l’origine deve fornire Date, Content-Length e un ETag o Last-Modified. Per richieste Range serve anche Content-Range.

Header Age e convalida

L’header Age mostra da quanti secondi l’oggetto è in cache. Quando supera il TTL la CDN valida con l’origine a meno che non sia attivato FORCE_CACHE_ALL, che evita la convalida e serve l’oggetto dall’edge.

Memorizzazione nella cache negativa: quando e come abilitare 3xx, 404, 410

La memorizzazione di risposte negative può ridurre carico e latenza se applicata con regole precise. Di default questa funzione è disattivata; abilitandola i valori predefiniti sono pratici: 301/308 e 300 = 10 minuti, 404 = 120s, 405 = 60s, 410/451 = 120s, 501 = 60s.

Perché usarla: salvare reindirizzamenti e 404 al bordo evita round trip inutili verso l’origine. Questo migliora il valore della piattaforma in momenti di picco.

Rischi e come evitarli

I codici 400 e 403 sono rischiosi perché possono facilitare cache poisoning. Non abilitarli a meno che l’errore dipenda esclusivamente da campi inclusi nella chiave della cache (ad esempio header o parametri autorizzati).

Definisci una negativeCachingPolicy con TTL granulari per ogni codice supportato (300, 301, 302, 307, 308, 400, 403, 404, 405, 410, 451, 500-504). Per staging usa un esempio corto YAML:

negativeCachingPolicy:
  - code: 404
    ttl: 10
  - code: 410
    ttl: 120

Limita la memorizzazione alle richieste GET/HEAD e non salvare errori transitori senza validazione. Combina la policy con maxTtl per contenere rischi operativi.

• Monitorare hit/miss di risposte negative e creare alert su picchi anomali.
• Invalidare manualmente risposte negative quando cambia lo stato a monte.
• Usare prove in staging prima di estendere la policy in produzione nel Regno Unito.

Pattern operativi: Cache-aside e Circuit Breaker per resilienza

Cache-aside popola la cache su miss leggendo dall’origine e scrivendo l’oggetto prima di rispondere. In pratica la prima richiesta va al server; la risposta viene salvata e le richieste successive leggono dalla cache.

Il Circuit Breaker isola i servizi in errore per evitare raffiche di richieste verso l’origine. Quando il circuito è aperto, il sistema usa fallback locali e riduce i retry per proteggere l’infrastruttura.

Consigli operativi pratici:

• Usare lock a grana fine e jitter/backoff per evitare il thundering herd.
• Bufferizzare su cache locale privata se la cache condivisa non è raggiungibile.
• Coordinare scadenze per prevenire storm di ricostruzione all’edge.

Implementa tracing distribuito per localizzare i colli di bottiglia legati a miss. Fai test di caos controllati per validare la resilienza e definire retry/timeouts coerenti tra client e servizi interni.

Gestire concorrenza e coerenza: approcci ottimistico e pessimistico

Quando più client aggiornano lo stesso oggetto, serve una strategia per evitare overwrite e perdita di informazioni.

L’approccio ottimistico verifica la versione prima dell’update. Se il valore è cambiato, si riconcilia oppure si rifiuta l’operazione. Questo riduce lock e aumenta il throughput quando i conflitti sono rari.

L’approccio pessimistico blocca l’elemento durante l’operazione. È utile per azioni brevi e critiche, ma riduce la scalabilità e può creare colli sul server.

• Usa ETag o versione per implementare compare-and-set su elementi di cache condivisa.
• Propaga invalidazioni subito dopo scritture per mantenere coerenza tra nodi.
• Imposta lock a scadenza corta e jitter per evitare deadlock e storm di ricalcolo.

Per miss simultanei usa un singolo worker che ricostruisce la risposta e altri client aspettano breve TTL o ricevo fallback parziale. Questo evita duplicazione di lavoro su calcoli costosi.

Loggare conflitti e creare allarmi su picchi aiuta a capire quando cambiare approccio. Scegli in base al profilo d’accesso, alla criticità delle informazioni e agli SLA di latenza.

Cache multilivello: locale privata + cache condivisa per alta disponibilità

Un layer locale in ogni istanza legge prima, poi consulta la cache condivisa e infine l’origine. Questo flusso riduce la latenza verso il client e limita i round trip in rete.

La memorizzazione locale funge da buffer quando la cache centrale non è raggiungibile. Occorre però sincronizzare invalidazioni per evitare divergenze prolungate tra livelli.

• Policy: TTL breve in locale, TTL più lungo nella cache condivisa per massimizzare hit locali e mantenere coerenza.
• Aggiornamenti opportunistici: refresh asincrono per elementi vecchi e circuit breaker per switch automatici.
• Metrica chiave: hit locale vs hit condiviso, ricarichi verso il server e latenza media.

Gestione della memoria e eviction locali prevengono OOM: usare LRU con scadenze e versioning coerente tra livelli. In produzione UK questo approccio migliora resilienza e riduce carico sul backend.

Esempi pratici di configurazione in Media CDN

Di seguito trovi configurazioni pratiche e YAML di esempio per controllare il comportamento al bordo. Questi esempi mostrano come sovrascrivere i TTL per route di immagini, video e font senza compromettere il valore complessivo della rete.

Impostare cdnPolicy e override dei TTL per route

Comportamento predefinito: cacheMode: CACHE_ALL_STATIC; defaultTtl: 3600s; negativeCaching: false; includeProtocol: false.

Usa cdnPolicy.defaultTtl, maxTtl e clientTtl per differenziare durata lato bordo e lato client. Per immagini imposta defaultTtl=86400s, maxTtl=604800s; per API semi-dinamiche usa defaultTtl=300s.

Escludere BYPASS_CACHE per il debug senza degradare la rete

BYPASS_CACHE forza pass-through all’origine; usalo solo per debug mirato. Preferisci FORCE_CACHE_ALL su API idempotenti con versioning esplicito e valuta negativeCachingPolicy per 301 e 404 con TTL brevi.

• Usa cacheKeyPolicy per escludere parametri irrilevanti e aumentare l’hit-rate.
• Valida risposte >1 MiB con ETag o Last-Modified e evita Set-Cookie/Vary non necessari.

ASP.NET How-To: output caching, fragment caching e dipendenze SQL

In ASP.NET si possono accelerare le pagine combinando profili di output, substitution per porzioni dinamiche e dipendenze verso database o file. Questa strategia aumenta il valore percepito dagli utenti e riduce il carico sul server.

Profili riutilizzabili di output

Definisci profili in web.config con <outputCacheSettings><outputCacheProfiles><add name="TwoDay" duration="43200" /> e applicali in cima alla pagina con <%@ OutputCache CacheProfile="TwoDay" %>.

Substitution e fragment caching

Per evitare di invalidare l’intera pagina usa il controllo Substitution o WriteSubstitution in codice. Il controllo AdRotator è un ottimo esempio per porzioni dinamiche come banner pubblicitari.

SqlCacheDependency: polling vs query-based

Per SQL legacy abilita il polling con aspnet_regsql che crea trigger e tabelle di notifica. Su SQL Server 2005+ preferisci il modello query-based con CommandNotification o SqlCacheDependency(cmd) per invalidazioni più precise.

“Combinare profili, substitution e dipendenze permette di tenere fresca la pagina senza rinunciare a prestazioni.”

• Esempio: profilo riutilizzabile + Substitution per badge utente.
• Testa sempre scadenze e coerenza prima di andare in produzione.

Gestire contenuti dinamici per utente: evitare cache solo lato client

I contenuti personalizzati richiedono regole diverse rispetto alle risorse pubbliche. Le pagine che contengono dati per un singolo utente non devono finire in una cache condivisa senza segmentazione della chiave.

Usa Vary o includi identificatori sicuri nella cacheKey quando serve servire varianti per utente. In alternativa frammenta la pagina: asset statici al bordo, porzioni dinamiche richieste al server.

Attenzione al rischio di leakage: una pagina personalizzata memorizzata male può esporre informazioni di un utente ad altri utenti. Monitorare hit/miss e loggare anomalie aiuta a intercettare problemi.

Una cache solo lato client spesso è insufficiente: i browser possono conservare versioni obsolete. Forzare un cambio URI o usare versioning sui frammenti costringe il recupero della nuova versione.

• Separare statico e dinamico per aumentare hit-rate senza compromettere sicurezza.
• Evita Set-Cookie nelle risposte memorizzabili: spesso invalida il caching a livello CDN.
• Implementa controlli server che verificano header e chiave prima di markare la risposta come cacheable.

Misura percentuale di risposte personalizzate in cache e cerca zero incidenti di leakage. Così offri esperienze rapide agli utenti senza rinunciare al controllo e alla privacy.

Errori comuni e come diagnosticarli

Diagnosi rapida aiuta a trovare perché una risposta rimane obsoleta all’edge. Qui elenchiamo i problemi più frequenti e i passi pratici per risolverli.

Cache lato client che ignora aggiornamento dell’origine

Spesso il problema è TTL incoerente: max-age e Expires sbagliati mantengono la pagina vecchia. L’assenza di ETag o Last-Modified impedisce la convalida efficiente.

Fix: applica versioning nell’URI e imposta TTL adeguati. Rimuovi header scaduti e verifica Age per capire quanto è “vecchio” l’oggetto.

Impostazione errata di Vary e Set-Cookie nelle risposte

Header Vary non supportati o Set-Cookie inseriti per errore bloccano la memorizzazione condivisa. Questo genera miss ripetuti e aumento di carico sul server.

Diagnosi: controlla richiesta e risposta con strumenti di rete e i log della CDN. Cerca parametri rumorosi che frammentano la chiave e causano bypass involontari.

• Controlli rapidi: TTL/max-age, Expires, ETag, Last-Modified.
• Verifica Age per la vita reale dell’oggetto in cache.
• Rimuovi cookie non necessari e whitelist dei parametri utili.

Checklist operativa presente per “caching configurato correttamente”

Per ottenere il massimo valore dalla cache, verifica ogni impostazione chiave prima del rilascio. Questo breve elenco aiuta il team a non dimenticare parametri critici e a mantenere prestazioni e sicurezza nel Regno Unito.

Elenco controlli rapidi

• Verifica chiave: URI, parametri essenziali inclusi nella cacheKeyPolicy e versione degli asset per evitare collisioni.
• TTL in secondi: defaultTtl, maxTtl e clientTtl coerenti con freschezza e carico previsto.
• Header: Cache-Control, Expires e ETag/Last-Modified impostati correttamente.
• Codice sicuri: memorizza 200/204/206 e seleziona 3xx/4xx/5xx solo con negative caching consapevole.
• Dimensioni e metadati: risposte fino a 100 GiB con Content-Length e Content-Type; presenza di Date e Content-Range per le Range requests.
• Esclusioni: evitare Set-Cookie su contenuti condivisi; usare Vary solo se supportato.
• Parametri: rimuovere query rumorose e includere solo quelle rilevanti nella chiave.
• Pagina dinamica: frammenta con fragment caching o Substitution per parti personalizzate.
• Logging e controllo: monitora hit-rate, Age medio, errori e tempo di ricostruzione dall’origine.

Usa questo controllo come routine pre-deploy. Un buon controllo riduce i rischi operativi e aumenta il valore percepito dalla piattaforma.

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Conclusione

Chiudiamo con i punti pratici per trasformare la cache in un vantaggio misurabile per il tuo sito.

Abbiamo visto come una singola decisione sulla cache può migliorare le prestazioni e ridurre costi. Dalla chiave al TTL, ogni scelta nella configurazione incide sulla freschezza della pagina.

Media CDN offre modalità flessibili per adattare la cache ai diversi contenuti. In ASP.NET, output e fragment caching con dipendenze SQL danno controllo fine e maggiore resilienza.

Con pattern operativi e controllo della concorrenza si limita il rischio di dati obsoleti e di cache poisoning. Una checklist standardizza il lavoro e converte le metriche in valore.

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