[2025] Memcached là gì? | So sánh giữa Memcached và Redis

Memcached là gì? ​Memcached là một hệ thống lưu trữ bộ nhớ đệm phân tán mã nguồn mở, được thiết kế để tăng tốc độ truy xuất dữ liệu bằng cách lưu trữ các cặp  key–value trong bộ nhớ RAM. Với khả năng giảm tải cho cơ sở dữ liệu và cải thiện hiệu suất ứng dụng, Memcached đã trở thành một công cụ phổ biến trong việc tối ưu hóa hệ thống.

1. Memcached là gì?

Memcached là một hệ thống lưu trữ bộ nhớ đệm (cache) phân tán, mã nguồn mở và miễn phí, được thiết kế để tăng tốc độ truy xuất dữ liệu của các ứng dụng, đặc biệt là các ứng dụng web động.

Memcached lưu trữ các bản sao của dữ liệu (thường là các kết quả truy vấn cơ sở dữ liệu, dữ liệu phiên, hoặc các kết quả tính toán) dưới dạng các cặp key–value trong bộ nhớ RAM. Hệ thống này cho phép mở rộng theo chiều ngang bằng cách phân phối dữ liệu qua nhiều máy chủ (nodes), tạo thành một giải pháp lưu trữ phân tán.

2. Cách thức hoạt động của Memcached

Đây là một hệ thống cache đơn giản giúp tăng tốc độ truy xuất dữ liệu. Cách hoạt động của nó như sau:

• Lưu trữ dữ liệu tạm thời: Dữ liệu được lưu dưới dạng cặp key–value trực tiếp trong bộ nhớ (RAM).
• Kiểm tra cache trước: Khi ứng dụng cần dữ liệu, nó sẽ kiểm tra vào Memcached. Nếu dữ liệu có sẵn (cache hit), dữ liệu trả về ngay; nếu không (cache miss), ứng dụng sẽ lấy dữ liệu từ cơ sở dữ liệu rồi lưu vào Memcached để dùng sau.
• Loại bỏ dữ liệu cũ: Khi bộ nhớ đầy, các dữ liệu ít được truy cập sẽ bị xóa theo cơ chế LRU (Least Recently Used).

Nhờ đó, Memcached giúp giảm tải cho cơ sở dữ liệu và cải thiện tốc độ phản hồi của ứng dụng.

Xem thêm: Web Server là gì | Tổng hợp kiến thức về Web Server

3. Ưu và nhược điểm của Memcached

3.1. Ưu điểm 

• Tốc độ truy xuất nhanh: Dữ liệu được lưu trực tiếp trong RAM nên truy xuất có độ trễ rất thấp, thường chỉ tính bằng mili-giây.
• Giảm tải cho cơ sở dữ liệu: Bằng cách cache các kết quả truy vấn dữ liệu thường xuyên, Memcached giúp giảm số lần truy cập vào cơ sở dữ liệu, từ đó cải thiện hiệu năng của hệ thống.
• Kiến trúc đơn giản và dễ tích hợp: Hệ thống này hoạt động theo mô hình key–value rất đơn giản. Các ứng dụng có thể dễ dàng tích hợp qua các thư viện hỗ trợ cho nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau (như PHP, Python, Java, C/C++,…).
• Khả năng mở rộng linh hoạt: Hệ thống cho phép phân tán dữ liệu trên nhiều máy chủ (nodes) thông qua thuật toán băm, giúp mở rộng quy mô lưu trữ mà không cần thay đổi kiến trúc cơ bản.

3.2. Nhược điểm 

• Tính chất tạm thời của dữ liệu: Vì dữ liệu được lưu trong RAM và không có cơ chế lưu trữ lâu dài, nên khi có sự cố (ví dụ: restart server, hết bộ nhớ) dữ liệu trong cache sẽ bị mất.
• Không có cơ chế đảm bảo tính nhất quán: Khi dữ liệu nguồn (như trong cơ sở dữ liệu) thay đổi, Memcached không tự động cập nhật dữ liệu mới. Việc quản lý việc làm mới (invalidation) cache đòi hỏi ứng dụng phải tự xử lý.
• Giới hạn loại dữ liệu: Hệ thống này chỉ hỗ trợ lưu trữ các cặp key–value với dữ liệu dạng chuỗi hoặc đối tượng đã được serialize. Nó không hỗ trợ trực tiếp các cấu trúc dữ liệu phức tạp (ví dụ như danh sách, set, hash…).
• Thiếu các tính năng nâng cao: Do tập trung vào tính đơn giản và hiệu suất, Memcached không có các tính năng như giao dịch (transaction), backup, hay bảo vệ dữ liệu tích hợp. Do đó, không nên sử dụng để lưu trữ những dữ liệu có tính chất quan trọng hoặc cần tính bền vững cao.

Xem thêm: NGINX là gì? | Cách Cài đặt, Cấu hình & Sử dụng Nginx

4. Tính ứng dụng của Memcached

4.1. Tạo bộ nhớ đệm (cache)

• Giảm tải cho cơ sở dữ liệu: Memcached lưu trữ các kết quả truy vấn hoặc dữ liệu được lấy từ cơ sở dữ liệu vào bộ nhớ RAM. Khi ứng dụng cần dữ liệu, nó sẽ kiểm tra tại Memcached trước. Điều này giúp giảm số lượng truy vấn trực tiếp đến cơ sở dữ liệu và giảm thời gian phản hồi.
• Tăng tốc độ xử lý ứng dụng: Vì truy xuất dữ liệu từ bộ nhớ (RAM) nhanh hơn nhiều so với truy xuất từ cơ sở dữ liệu hoặc đĩa cứng, nên việc cache dữ liệu giúp ứng dụng phản hồi nhanh hơn, cải thiện trải nghiệm người dùng.
• Hỗ trợ kiến trúc phân tán: Điều này giúp mở rộng quy mô cache khi hệ thống có lượng truy cập lớn, đồng thời đảm bảo khả năng phục vụ dữ liệu nhanh chóng trong môi trường phân tán.

4.2. Lưu trữ dữ liệu phiên (session storage)

• Lưu trữ dữ liệu tạm thời của người dùng: Các ứng dụng web thường sử dụng Memcached để lưu trữ thông tin phiên (session) của người dùng như thông tin đăng nhập, trạng thái người dùng hoặc các dữ liệu tạm thời khác. Vì dữ liệu phiên không cần lưu trữ lâu dài, nên tính chất tạm thời của Memcached (dữ liệu mất khi server khởi động lại hay khi hết bộ nhớ) không gây ảnh hưởng lớn.
• Truy xuất nhanh và giảm tải hệ thống: Với khả năng truy xuất dữ liệu từ RAM nhanh chóng, Memcached giúp việc lưu trữ và truy xuất dữ liệu phiên diễn ra gần như tức thì. Điều này rất hữu ích trong các ứng dụng cần xử lý lượng truy cập đồng thời lớn, giúp giảm thời gian phản hồi và giảm tải cho hệ thống back-end.
• Dễ dàng tích hợp: Nhiều framework và ngôn ngữ lập trình hỗ trợ tích hợp Memcached làm session store thông qua các thư viện hoặc module chuyên dụng. Điều này giúp việc quản lý dữ liệu phiên trở nên linh hoạt và hiệu quả trong các ứng dụng web.

Tham khảo ngay: dịch vụ Web Hosting, Windows Hosting, NVMe Hosting, Business Hosting, WordPress Hosting, SEO Hosting, Hosting n8n.

5. So sánh giữa Memcached và Redis

Redis là một hệ thống cơ sở dữ liệu phi quan hệ (NoSQL) mã nguồn mở, hoạt động hoàn toàn trên bộ nhớ (in-memory) với khả năng lưu trữ cấu trúc dữ liệu phong phú.

5.1. Sự giống nhau 

• Lưu trữ dữ liệu trên bộ nhớ (in-memory): Cả Memcached và Redis đều lưu trữ dữ liệu trực tiếp trong RAM, cho phép truy xuất dữ liệu nhanh chóng.
• Kiến trúc key–value: Cả hai hệ thống đều sử dụng mô hình lưu trữ dữ liệu theo dạng cặp key–value. Người dùng xác định key để lưu trữ và truy xuất dữ liệu (value).
• Mã nguồn mở và nhiều ngôn ngữ hỗ trợ: Cả Memcached lẫn Redis đều là phần mềm mã nguồn mở, có sẵn các client library hỗ trợ đa dạng các ngôn ngữ lập trình như PHP, Python, Java, C/C++,… giúp dễ dàng tích hợp vào các ứng dụng khác nhau.
• Mục đích chủ yếu là cache: Cả hai được sử dụng phổ biến trong việc tạo bộ nhớ đệm nhằm tăng tốc độ truy xuất dữ liệu cho các ứng dụng web, giảm tải cho cơ sở dữ liệu và cải thiện hiệu năng hệ thống.

5.2. Sự khác nhau 

Dưới đây là bảng so sánh sự khác nhau giữa Memcached và Redis

6. Lợi ích khi sử dụng Memcached

Dưới đây là những lợi ích bạn sẽ nhận được khi sử dụng hệ thống này 

• Truy xuất nhanh từ bộ nhớ: Memcached lưu trữ dữ liệu trực tiếp trên bộ nhớ RAM, cho phép truy xuất dữ liệu với độ trễ rất thấp (thường tính bằng mili-giây). Điều này giúp cải thiện tốc độ phản hồi cho các ứng dụng khi so sánh với việc truy xuất dữ liệu từ đĩa cứng hoặc cơ sở dữ liệu truyền thống.
• Giảm số lần truy vấn cơ sở dữ liệu: Bằng cách cache các kết quả truy vấn hoặc các dữ liệu được truy xuất thường xuyên, Memcached giúp giảm số truy cập trực tiếp đến cơ sở dữ liệu. Điều này không chỉ làm giảm tải cho hệ thống cơ sở dữ liệu mà còn giúp tránh tắc nghẽn (bottleneck) khi lượng truy cập tăng cao.
• Phân chia dữ liệu trên nhiều máy chủ: Memcached cho phép cấu hình hệ thống theo hình thức phân tán (distributed cache). Các ứng dụng có thể mở rộng theo chiều ngang bằng cách thêm nhiều máy chủ Memcached vào cụm, giúp xử lý tốt hơn khi khối lượng dữ liệu cache tăng lên.
• Kiến trúc key–value đơn giản: Hệ thống này hoạt động dựa trên mô hình lưu trữ dữ liệu dạng cặp key–value. Cấu trúc này rất đơn giản, dễ hiểu và dễ sử dụng trong các ứng dụng.
• Hỗ trợ đa ngôn ngữ: Nhiều thư viện client được phát triển cho các ngôn ngữ lập trình phổ biến (như PHP, Python, Java, C/C++,…), cho phép tích hợp dễ dàng vào đa dạng các ứng dụng mà không cần thực hiện nhiều thay đổi về kiến trúc.
• Phần mềm miễn phí: Hệ thống này là một phần mềm mã nguồn mở và miễn phí, được phát hành dưới giấy phép BSD. Điều này giúp việc triển khai và tích hợp vào các dự án đều không phát sinh chi phí bản quyền.
• Cộng đồng hỗ trợ rộng lớn: Nhờ tính chất mã nguồn mở, Memcached có sự hỗ trợ của một cộng đồng phát triển lớn, cung cấp các tài liệu, ví dụ và giải pháp cho nhiều trường hợp triển khai.

7. Hướng dẫn cài đặt và sử dụng Memcached trong Windows

Hướng dẫn cách cài đặt và sử dụng Memcached trong hệ điều hành Windows chi tiết

7.1. Cách cài đặt Memcached chi tiết 

Bước 1: Tải về thiết bị phiên bản Memcached

Truy cập GitHub chính thức tại https://github.com/jefyt/memcached-windows để tải về phiên bản Memcached tương ứng với thiết bị của bạn.

Bước 2: Giải nén và chuyển file

Sau khi tải về, giải nén tập tin và di chuyển toàn bộ nội dung vào một thư mục trên ổ cứng, ví dụ như C:\memcached.

Bước 3: Xác định vị trí lưu trữ

Chọn thư mục cụ thể trên máy tính của bạn để chứa các file của Memcached.

Bước 4: Mở cửa sổ Command Prompt

Khởi chạy Command Prompt để chuẩn bị thực hiện các lệnh cài đặt.

Bước 6: Cài đặt Memcached

Dùng lệnh “cd” để điều hướng đến thư mục chứa tệp “memcached.exe”. Ví dụ:

cd C:\Users\anuma\Downloads\memcached-win64-1.4.4-14\memcached

Sau đó, nhập lệnh sau để cài đặt Memcached dưới dạng dịch vụ:

memcached.exe -d install

Bước 7: Khởi động Memcached server

Tiếp theo, chạy lệnh sau để khởi động server Memcached:

memcached.exe -d start

(Lưu ý: Theo mặc định, Memcached server sử dụng cổng 11211.)

7.2. Cách sử dụng Memcached dễ dàng 

7.2.1. Tích hợp Memcached vào ứng dụng

Để sử dụng Memcached trong ứng dụng, bạn cần cài đặt thư viện client tương ứng với ngôn ngữ lập trình bạn đang sử dụng. Dưới đây là các ví dụ cho PHP và Python:

Với PHP:
Cài đặt extension phù hợp (ví dụ: memcached hoặc memcache).

Sử dụng đoạn code mẫu sau để kết nối và thao tác với Memcached:
<?php

// Tạo đối tượng Memcached và thêm server

$mem = new Memcached();

$mem->addServer(‘127.0.0.1’, 11211);

 

// Lưu giá trị vào cache với thời gian hết hạn 60 giây

$mem->set(‘key’, ‘value’, 60);

 

// Lấy dữ liệu từ cache

$value = $mem->get(‘key’);

echo $value;

?>

Với Python: Cài đặt thư viện python-memcached (thông qua pip nếu cần).

Sử dụng đoạn code mẫu dưới đây:

import memcache

 

# Tạo đối tượng client kết nối đến Memcached server

mc = memcache.Client([‘127.0.0.1:11211’], debug=0)

 

# Lưu giá trị vào cache với thời gian hết hạn 60 giây

mc.set(‘key’, ‘value’, time=60)

 

# Lấy dữ liệu từ cache

value = mc.get(‘key’)

print(value)

7.2.2. Các thao tác cơ bản với Memcached

• Lưu dữ liệu (Set): Dùng phương thức set(key, value, expire) để lưu trữ dữ liệu với một thời gian hết hạn nhất định. Ví dụ: Lưu giá trị ‘value’ với khóa ‘key’ và thời gian tồn tại 60 giây.
• Lấy dữ liệu (Get): Dùng phương thức get(key) để truy xuất dữ liệu được lưu trữ. Ví dụ: Lấy giá trị của khóa ‘key’.
• Xóa dữ liệu (Delete): Dùng phương thức delete(key) để xóa dữ liệu khỏi cache nếu không còn cần thiết.

7.3. Lưu ý khi sử dụng Memcached

• Dữ liệu tạm thời: Hệ thống này không phù hợp để lưu trữ dữ liệu cần độ bền cao vì dữ liệu chỉ được lưu trong bộ nhớ tạm thời. Nếu hệ thống bị khởi động lại, toàn bộ dữ liệu cache sẽ bị mất.
• Cấu hình thời gian hết hạn: Đặt thời gian hết hạn hợp lý để tránh lưu trữ dữ liệu lỗi thời và đảm bảo hiệu quả sử dụng bộ nhớ.
• Giám sát hiệu suất: Theo dõi hiệu suất và trạng thái để đảm bảo rằng nó đang hoạt động ổn định và đáp ứng nhu cầu của ứng dụng.

Xem thêm: Apache là gì? | Tổng hợp kiến thức về Apache

8. Tổng kết 

Memcached là một hệ thống lưu trữ bộ nhớ đệm phân tán, hiệu suất cao và dễ sử dụng, giúp tăng tốc độ truy cập dữ liệu và giảm tải cho cơ sở dữ liệu. Với khả năng lưu trữ dữ liệu trong RAM, hệ thống này đã trở thành một công cụ quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất ứng dụng, đặc biệt là trong các hệ thống web có lưu lượng truy cập cao.

Xem thêm nhiều thông tin liên quan tại đây hoặc cần tư vấn thì hãy liên hệ VinaHost

• Email: support@vinahost.vn
• Hotline: 1900 6046
• Livechat: https://livechat.vinahost.vn/chat.php

Xem thêm một số bài viết khác:

HAProxy là gì? Thuật toán, thuật ngữ cân bằng tải

IIS Là Gì? Hướng Dẫn Cài Đặt và Cấu Hình IIS

Kubernetes là gì? | So sánh giữa Docker và Kubernetes

Docker là gì? | Hướng dẫn Cài đặt & Sử dụng Docker