Что такое кеш?

Кэш или кеш - это специальное место на жестком диске компьютера, куда сохраняются ранее посещенные страницы, изображения и любые другие данные с просмотренных интернет-страниц.

На практике это выглядит так: вы просматриваете различные сайты в сети. Когда какая-либо страница открывается в браузере впервые, то вся информация со страницы (текст, графика, видео ролики) загружается с сервера, на котором располагается сайт.

Если владелец ресурса подключил кэширование, то после первого визита информация со страницы будет сохраняться на жестком диске в специальной папке, которая и называется кэш. Когда вы посетите такой сайт еще раз, то браузер проверит содержимое сайта и загрузит только новую информацию. Остальные данные для отображения страницы будут взяты именно из кэша.

Зачем вообще нужен кэш? Дело в том, что его использование позволяет значительно повысить скорость загрузки сайтов и уменьшить нагрузку на интернет-соединение.

Зачем чистить кэш?

Есть несколько причин, по которым нужно периодически чистить кэш всем, кто просматривает сайты в интернете.

1) Как уже было сказано, кэш - это место на жестком диске. Если кэш долго не чиститься и при этом посещается много сайтов, то кэш будет занимать довольно много места - даже до нескольких гигабайт! Это может сказаться на скорости работы вашего компьютера.

2) Кэш нужно чистить в целях безопасности. Злоумышленники могут взломать компьютер через кэш.

3) Для поддержки актуальности данных. Если вы не чистите периодически кэш, то можете пропустить различные обновления на сайтах.

4) Для корректной работы онлайн-сервисов и приложений. Например, нашим клиентам в MyOwnConference мы советуем чистить кэш браузера, если возникают проблемы на стороне пользователя.

Как чистить кэш?

Алгоритм чистки кэша зависит от каждого конкретного браузера.

Очистка кэша в браузере Google Chrome

2. Выберите пункт «Настройки».

3. В открывшемся меню нажмите пункт «Показать дополнительные настройки» и кнопку «Очистить историю».

4. В появившемся окне выберите из списка период, за который необходимо удалить кэш, например «за все время».

5. Установите флажок напротив строк «Файлы cookie, а также другие данные сайтов и плагинов», «Изображения и другие файлы, сохраненные в кэше» и «История просмотров». Уберите флажки напротив других пунктов.

6. Нажмите «Очистить историю».

Также вы можете посмотреть видеоурок по очистке кэша в Google Chrome.

Очистка кэша в браузере Mozilla Firefox

1. Откройте меню браузера, расположенное в правом верхнем углу.

2. Выберите пункт «Настройки» и раздел «Приватность».

4. В поле «Удалить» выберите из списка период, за который необходимо удалить кэш.

5. Убедитесь, что активна только строка «Кэш».

6. Нажмите кнопку «Удалить сейчас».

Кэш-память процессора позволяет получать данные с очень высокой скоростью, значительно ускоряя вычисления. В кэш – память помещаются данные, которые часто требуются процессору. Это позволяет не затрачивать лишнее время на считывание данных из оперативной памяти. Если процессор запрашивает данные, которые отсутствуют в кэш-памяти, то запрос передается через шину памяти в оперативную память, а затем найденные данные отправляются в процессор. Не трудно догадаться, что на такой запрос уходит довольно много времени. Чтобы рассказать вам, как устроена кэш-память, мы будем использовать аналогию с обычной библиотекой.

Предположим, что у нас есть библиотека с одним библиотекарем. В библиотеку приходит посетитель и просит достать ему первую часть Гарри Поттера. Библиотекарь идет к книжным полкам, находит книгу и приносит ее посетителю. Он, пролистав, отдает ее обратно библиотекарю, который относит и ставит книгу обратно на полку. Допустим, следом приходит еще один посетитель и просит то же самое. Цикл повторяется снова. Вот так же работает и система, у которой нет кэш-памяти.

Для чего процессору нужна кэш-память?

Теперь, давайте посмотрим, что произойдет, если у нас есть в наличие кэш-память. Представим, что наш библиотекарь сидит за столом, в котором есть ящик, который будет служить ему в качестве кэш – памяти. Процедура та же - первый посетитель дает заявку на книгу, но когда она возвращается библиотекарю, то он не относит ее на полку, а помещает в ящик, находящийся в столе. Когда придет другой посетитель и тоже закажет ту же самую книгу, то библиотекарю не надо будет за ней никуда идти, он просто возьмет ее из ящика. Аналогичным образом работает и кэш – память процессора. Каждый раз, когда запрашиваются новые данные, процессор ищет их сначала в кэш-памяти. Подобная мера позволяет многократно увеличить скорость работы процессора.

Кэш-память хранит только наиболее часто используемые элементы данных?

Нет, кэш-память является довольно интеллектуально продвинутой памятью, в которую помещаются также и те данные, которые, вероятно, будут востребованы в ближайшее время. Продолжая нашу аналогию с библиотекарем, это можно объяснить следующим образом. Когда посетитель просит библиотекаря достать ему первую часть Гарри Поттера, то наш догадливый библиотекарь также берет с полки и вторую часть Гарри Поттера, резонно полагая, что посетитель, прочитав первую часть, в скором времени попросит и вторую. И когда тот ее просит, то она тут же достается из того же ящика стола. Аналогичным образом, когда кэш-память извлекает элементы данных из основной памяти, она также выбирает данные, которые находятся по адресам, рядом с затребованными данными. Эти рядом расположенные блоки данных, которые передаются в кэш, называется строки кэша.

Два уровня кэш-памяти процессора

Большинство жестких дисков и некоторых других компонентов компьютера используют всего один уровень кэш – памяти. В отличие от них, кэш – память процессора является двухуровневой, в которой кэш 1-го уровня (L1) меньше и быстрее, а кэш 2-го уровня немного медленнее первого, но при этом намного быстрее, чем оперативная память. Кэш L1 разделен на две части, а именно, на кэш команд и на кэш данных. В кэше команд хранится набор инструкций, которые необходимы процессору для вычислений, в то время как кэш данных хранит значения, которые необходимы для текущего исполнения. Кэш L2 отвечает за загрузку данных из основной памяти. Опять же, возвращаясь к нашей библиотеке.

Рассмотрим, например, ящик библиотекаря как кэш L1. В один из сильно загруженных работой дней, когда посетителей много, спрос на книги велик, а ящик в столе заполнен, возникает риск его переполнения. В этом случае на помощь библиотекарю приходит рядом стоящий книжный шкаф (L2). В него библиотекарь будет складывать книги, когда не останется места в ящике стола. Теперь, когда у него спросят некоторые популярные книги, то он сначала посмотрит в ящик стола и если не найдет там запрашиваемой книги, то пойдет к книжному шкафу. Который, как вы, наверное, догадались, в нашей аналогии играет роль кэш-памяти второго уровня.

Аналогичным образом, в процессоре, когда кэш L1заполнен, данные сохраняются в кэш-память L2. Процессор в первую очередь ищет данные в первом кэше L1, и если они не будут найдены, то далее разыскиваются в L2. Если данные не будут найдены в L2, то следует запрос в оперативную память, и в последнюю очередь запрос делается к жесткому диску.

Чем больше кэш, тем лучше?

На этот вопрос можно ответить одновременно и, да и нет. Больший объем кэша позволяет быстро получать данные в случае, если они доступны в любом из уровней L1 и L2. Вернемся к нашему примеру с библиотекой. Если посетитель попросит какую – либо популярную книгу, которая не хранится библиотекарем в ящике стола или в книжном шкафу, то он сначала поищет ее в ящике, а затем перейдет к книжному шкафу. То есть некоторое количество времени будет тратиться впустую, прежде чем книга, наконец, будет извлечена с книжной полки библиотеки. Так же и процессор сначала проверяет кэш первого уровня (L1), затем второго (L2) и только после этого, отправляет запрос в оперативную память. Когда данные обнаруживаются в кэше, то это называется «попаданием», в противоположном случае – «промахом»


Таким образом, в процессе поиска данных в двух уровнях кэша, многопроцессорного времени фактически тратится зря. Элементы данных периодически обновляются и заменяются с использованием различных алгоритмов, чтобы максимизировать случаи попадания в кэш.


Многие сейчас, вероятно, сделали однозначный вывод, если кэш-память работает столь быстро, то почему бы не реализовать ее достаточно большой, с тем, чтобы все данные, с которыми работает оперативная память, хранить в кэше. Однако не все так просто, кэш память обеспечивает быстрый доступ к найденным, но при этом сам иерархический поиск данных влечет за собой большие ресурсные расходы. Поэтому наиболее предпочтительным вариантом является оптимальный баланс между скоростью поиска данных и размером кэш-памяти.

Как вы знаете, на компьютере систематически скапливается большое количество «цифрового мусора», который периодически приходится чистить. И одно из самых «замусоренных» мест – файловый кэш, который служит для ускорения работы приложений и «железа». Давайте разберемся с назначением кэша и принципами его работы.

Кэш-память – что это такое?

Мудреным словом «кэш» (от англ. «Cache» — запас) принято называть промежуточное хранилище информации с более высокой скоростью доступа, чем к оперативной памяти (или винчестеру). Такая память имеется у приложений и оборудования:

Принцип работы кэша

Давайте попробуем разобраться в работе кэша на простом примере офисного сотрудника. Некоторые документы и папки в течение рабочего дня используются постоянно, они лежат на столе (стол – это кэш-память). Найти такой документ можно очень быстро – просто взять его рукой.

Рядом со столом стоит шкаф (оперативная память), где также хранятся документы. Чтобы взять какой-либо из них, нужно встать из-за стола и подойти к шкафу (время доступа к данным немножко больше).

Если сотрудник сейчас не использует документы, папки сдаются в архив, находящийся в другом помещении (сохранение информации на жесткий диск).

От площади рабочего стола (объема кэша) зависит количество папок, которые на нем можно разместить и доступ клерка к информации.

Если бумаг на столе скапливается слишком много, работник начинает в них путаться, соответственно некоторые папки нужно убрать со стола (очистить кэш).

Можно несколько ускорить процесс доступа клерка к документам, выделив ему в помощь секретаря, который будет приносить ему папки из шкафа (выделение операционной системой части ОЗУ для кэширования данных).

Работник должен следить за актуальностью документов и держать свой стол в порядке (необходимость периодической очистки кэша).

Ч то является самым грязным местом на компьютере? Думаете, корзина? Папки пользователя? Система охлаждения? Не угадали! Самое грязное место – это кэш! Ведь его постоянно приходится чистить!

На самом деле кэшей на компьютере много, и служат они не свалкой отходов, а ускорителями оборудования и приложений. Откуда же у них репутация «системного мусоропровода»? Давайте разберемся, что такое кэш, каким он бывает, как работает и почему время от времени .

Понятие и виды кэш-памяти

К эшем или кэш-памятью называют специальное хранилище часто используемых данных, доступ к которому осуществляется в десятки, сотни и тысячи раз быстрее, чем к оперативной памяти или другому носителю информации.

Собственная кэш-память есть у приложений (веб-браузеров, аудио- и видеоплееров, редакторов баз данных и т. д.), компонентов операционных систем (кэш эскизов, DNS-кэш) и оборудования (cache L1-L3 центрального процессора, фреймбуфер графического чипа, буферы накопителей). Реализована она по-разному – программно и аппаратно.

  • Кеш программ – это просто отдельная папка или файл, куда загружаются, например, картинки, меню, скрипты, мультимедийный контент и прочее содержимое посещенных сайтов. Именно в такую папку в первую очередь «ныряет» браузер, когда вы открываете веб-страницу повторно. Подкачка части контента из локального хранилища ускоряет ее загрузку и .

  • В накопителях (в частности, жестких дисках) кэш представляет собой отдельный чип RAM емкостью 1-256 Mb, расположенный на плате электроники. В него поступает информация, считанная с магнитного слоя и пока не загруженная в оперативную память, а также данные, которые чаще всего запрашивает операционная система.

  • Современный центральный процессор содержит 2-3 основных уровня кеш-памяти (ее также называют сверхоперативной памятью), размещенных в виде аппаратных модулей на одном с ним кристалле. Самым быстрым и наименьшим по объему (32-64 Kb) является cache Level 1 (L1) – он работает на той же частоте, что и процессор. L2 занимает среднее положение по скорости и емкости (от 128 Kb до 12 Mb). А L3 – самый медленный и объемный (до 40 Mb), на некоторых моделях отсутствует. Скорость L3 является низкой лишь относительно его более быстрых собратьев, но и он в сотни раз шустрее самой производительной оперативки.

Сверхоперативная память процессора применяется для хранения постоянно используемых данных, перекачанных из ОЗУ, и инструкций машинного кода. Чем ее больше, тем процессор быстрее.

Сегодня три уровня кеширования – уже не предел. С появлением архитектуры Sandy Bridge корпорация Intel реализовала в своей продукции дополнительный cache L0 (предназначенный для хранения расшифрованных микрокоманд). А наиболее высокопроизводительные ЦП имеют и кэш четвертого уровня, выполненный в виде отдельной микросхемы.

Схематично взаимодействие уровней cache L0-L3 выглядит так (на примере Intel Xeon):

Человеческим языком о том, как всё это работает

Ч тобы было понятно, как функционирует кэш-память, представим человека, работающего за письменным столом. Папки и документы, которые он использует постоянно, лежат на столе (в кэш-памяти ). Для доступа к ним достаточно протянуть руку.

Бумаги, которые нужны ему реже, хранятся недалеко на полках (в оперативной памяти ). Чтобы их достать, нужно встать и пройти несколько метров. А то, с чем человек в настоящее время не работает, сдано в архив (записано на жесткий диск ).

Чем шире стол, тем больше документов на нем поместится, а значит, работник сможет получить быстрый доступ к большему объему информации (чем емкость кэша больше, тем в теории быстрее работает программа или устройство ).

Иногда он допускает ошибки – хранит на столе бумаги, в которых содержатся неверные сведения, и использует их в работе. В результате качество его труда снижается (ошибки в кэше приводят к сбоям в работе программ и оборудования ). Чтобы исправить ситуацию, работник должен выбросить документы с ошибками и положить на их место правильные (очистить кэш-память ).

Стол имеет ограниченную площадь (кэш-память имеет ограниченный объем ). Иногда ее можно расширить, например, придвинув второй стол, а иногда нельзя (объем кэша можно увеличить, если такая возможность предусмотрена программой; кэш оборудования изменить нельзя, так как он реализован аппаратно ).

Другой способ ускорить доступ к большему объему документов, чем вмещает стол – найти помощника, который будет подавать работнику бумаги с полки (операционная система может выделить часть неиспользуемой оперативной памяти для кэширования данных устройств ). Но это всё равно медленнее, чем брать их со стола.

Документы, лежащие под рукой, должны быть актуальны для текущих задач. За этим обязан следить сам работник. Наводить порядок в бумагах нужно регулярно (вытеснение неактуальных данных из кэш-памяти ложится «на плечи» приложений, которые ее используют; некоторые программы имеют функцию автоматической очистки кэша ).

Если сотрудник забывает поддерживать порядок на рабочем месте и следить за актуальностью документации, он может нарисовать себе график уборки стола и использовать его, как напоминание. В крайнем случае – поручить это помощнику (если зависимое от кэш-памяти приложение стало работать медленнее или часто загружает неактуальные данные, используйте средства очистки кэша по расписанию или раз в несколько дней проводите эту манипуляцию вручную ).

С «функциями кэширования» мы на самом деле сталкиваемся повсеместно. Это и покупка продуктов впрок, и различные действия, которые мы совершаем мимоходом, заодно и т. д. По сути, это всё то, что избавляет нас от лишней суеты и ненужных телодвижений, упорядочивает быт и облегчает труд. То же самое делает и компьютер. Словом, если бы не было кэша, он бы работал в сотни и тысячи раз медленнее. И нам бы вряд ли это понравилось.

Ещё на сайте:

Что такое кэш, зачем он нужен и как работает обновлено: Февраль 25, 2017 автором: Johnny Mnemonic

Если вы самостоятельно не отключали кэширование данных в браузере, то рано или поздно столкнётесь с тем, что кэш накопится в большом количестве и его потребуется очистить. В этом есть свои плюсы и минусы, поэтому сначала надо решить, стоит ли удалять временные файлы или нет.

Стоит ли удалять временные файлы

В кэше браузера сохраняются временные файлы, то есть элементы, которые хранить необязательно, но в некоторых случаях можно и нужно. В нём помещаются cookie-файлы (информация о действиях, данных и активности пользователя), пароли и шаблоны сайтов, то есть он нужен для того, чтобы хранить файлы, которые без него пришлось бы загружать каждый раз.

Например, вы заходите на какой-то сайт, в этот момент в кэш скачивается вся информация о сайте, которая не подлежит постоянному обновлению. Вы переходите по сайту, совершаете какие-то действия и вводите пароли - все постоянные элементы скачиваются в кэш. В следующий раз, когда вы зайдёте на этот же сайт, некоторые данные загрузятся не с сервера сайта, а возьмутся из буфера временных файлов, хранящегося в памяти компьютера. Вследствие этого два плюса: экономится трафик, так как не приходится повторно загружать одни и те же блоки, и страница загружается быстрее, так как достать файлы из кэша легче, чем скачать их с сервера.

В вышеописанном примере вы можете убедиться сами: очистите кэш браузера, зайдите на какой-нибудь сайт, при этом засекая время, требуемое на его загрузку, а после закройте его и снова откройте. Во второй раз сайт откроется быстрее. Это может быть незаметно, если у вас быстрый интернет или на сайте нет объёмных файлов, но разница все равно будет, хоть и небольшая.

Минусы кэша: может вызвать конфликт с сайтом и занимает место на жёстком диске. Первый случай - на сайте изменилась часть дизайна или функциональности, а в буфере остались старые параметры странице, может возникнуть конфликт, сайт откажется работать или будет работать некорректно, но такие ситуации случаются крайне редко. Второй случай - многие браузеры очищают кэш через некоторое время после его загрузки автоматически, но иногда его может накопиться столько, что он начнёт занимать значительный объем диска. Также стоит учитывать, что каждый браузер создаёт свою папку с кэшем, поэтому, если вы посещаете один и тот же сайт с разных браузеров, то каждый загрузит кэш с него на диск в свой раздел.

Как очистить кэш браузера на компьютере

Каждый современный браузер автоматически сохраняет кэш, но его можно очистить через параметры самого браузера или сторонние приложения. Мобильные версии браузеров не исключения, для них действуют те же правила хранения и очищения. Но удаляются временные файлы на компьютере и мобильном устройстве по-разному.

Google Chrome

Видео: очищение кэша

Яндекс.Браузер

Opera

Firefox

Safari

Internet Explorer

Edge

Edge - десятая, крайняя версия IE, но очищение в нём осуществляется немного иначе, чем в предыдущих версиях браузера от Microsoft:

Таблица: горячие клавиши, вызывающие очистку буфера временных файлов

Очистка через сторонние программы

Если вышеописанные способы вам по каким-то причинам не подошли, то вы можете использовать дополнительные бесплатные программы. Например, CCleaner: скачав и запустив приложение, откройте стартовую страницу «Очистка», отметьте все пункты, имеющиеся в блоке вашего браузера, и кликните по кнопке «Очистить». Готово, после завершения процесса временные файлы будет удалены.

Удаляем кэш браузера через CCleaner

Также можно использовать другие настолько же простые программы: Kaspersky Cleaner, SlimCleaner Free, Clean Master for PC.

Чистка временных файлов на Android

Чтобы очистить кэш любого веб-сёрфера на Android, достаточно выполнить следующие действия:

Как выполнить очистку на IOS

На всех устройствах IOS используется обозреватель Safari, очистить его можно следующими действиями:

Что делать, если кэш не удаляется

Проблема с очисткой буфера временных файлов может возникнуть в том случае, если в данный момент открыт сайт, использующий содержащиеся в кэше файлы. Поэтому достаточно закрыть все вкладки, возможно, перезагрузить браузер и повторить попытку удаления. Если это не помогло, то перезагрузите компьютер, перезапустив тем самым все процессы системы, и повторите попытку.

Ещё один вариант - использовать одно из предложенных выше приложений, которое позволит удалить хранилище любого браузера.

Кэш - полезная функция, позволяющая сохранить трафик и ускорить загрузку страниц. Но за его количеством надо следить, чистить буфер, когда его скопится слишком много. Удалить его можно через сам браузер, настройки мобильного устройства или стороннее приложение.