Was ist ein Cache? Das Wichtigste in Kürze (2023)

Was ist ein Cache?

Löschen Sie einfach Ihren Cache und alles ist wieder in Ordnung. Wie oft haben Sie diesen Ratschlag schon erhalten, wenn Sie ein Problem behoben haben?
 Wir wetten, sehr oft, denn das Löschen des Cache ist eine der häufigsten Lösungen für eine ganze Reihe von technischen Problemen. Allerdings wissen Sie vielleicht nicht, was ein Cache ist, wie Sie darauf zugreifen können oder warum das Löschen des Caches Ihre Computerprobleme beheben kann. Genau hier setzt dieser Artikel an.

Wir werden die verschiedenen Arten von Caches untersuchen, damit Sie wissen, wonach Sie suchen, wenn Sie das nächste Mal etwas unternehmen müssen.

Zusammenfassung

• Ein Cache ist eine Hardware- oder Softwarekomponente, die häufig abgerufene Daten speichert, um den Abruf zu beschleunigen und die Systemleistung und Reaktionsfähigkeit zu verbessern.
• Caches arbeiten, indem sie zukünftige Datenanfragen auf der Grundlage vergangener Nutzungsmuster vorhersagen und so einen schnellen Zugriff auf Daten aus einer Hochgeschwindigkeits-Speicherschicht anstelle von langsameren primären Speicherquellen ermöglichen.
• Zu den Cache-Typen gehören Browser-Caches, CPU-Caches und Datenbank-Caches, die jeweils eine besondere Rolle bei der Beschleunigung des Datenzugriffs, des Surfens im Internet, der Verarbeitung von Aufgaben und der Abfrage von Datenbanken spielen.

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Was ist ein Cache? – Ausführlich

Der Cache ist eine Art Hilfsspeicher, in dem Daten und Anweisungen gespeichert werden, auf die eine Anwendung oder Website regelmäßig zugreifen muss. Er ist schnell, leicht zugänglich und ermöglicht es jeder Anwendung oder Website, die die Dateien im Cache nutzt, schneller zu arbeiten.

Ihr Cache beansprucht Speicherplatz auf der Festplatte Ihres Geräts. Je mehr Websites Sie aufrufen und je mehr Apps Sie installieren, desto mehr Speicherplatz benötigt Ihr Cache. Wenn Sie Ihren Cache nicht leeren, wird sich Ihre Festplatte schneller füllen und das Gerät selbst kann langsamer werden.

Sie können sich den Cache also als die Speicherbank Ihres Computers vorstellen.

Er enthält eine Reihe von Informationen und Daten, die für Anwendungen und Websites nützlich sind. Aber wenn Sie nicht aufpassen, wird Ihre Speicherbank verstopft, wenn Sie versuchen, zu viele Dinge in ihr abzulegen.

Die Cache-Typen

Es gibt mehrere Cache-Typen, die jeweils unterschiedlichen Zwecken dienen. Ihr Gerät verfügt über einen eigenen Cache, der in mehrere Ebenen unterteilt ist. Dieser CPU-Cache dient dazu, häufig verwendete Informationen für Ihr Gerät abzurufen. Andere Caches beziehen sich auf Webbrowser und Anwendungen, die jeweils unterschiedliche Arten von Caches nutzen.

Cache-Typ Nr. 1 – Speicher-Cache

Wir können den Cache-Speicher in drei Kategorien einteilen:

1. Primärer Cache L1
2. Sekundärer Cache L2
3. Hauptspeicher L3 Cache

Einige dieser Caches arbeiten direkt mit der zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) Ihres Geräts zusammen. Andere sind externe Caches, die Daten außerhalb der CPU speichern, aber bei Bedarf einen einfachen Zugriff ermöglichen. Aber alle konzentrieren sich auf das Zwischenspeichern von Daten, die Ihr Gerät benötigt, um schnell und korrekt zu arbeiten.

Primärer Cache L1

Dieser Cache-Typ ist Teil des Prozessors in der zentralen Verarbeitungseinheit Ihres Geräts. Er ist in der Regel sehr klein, sein Speicher liegt zwischen 2 und 64 Kilobyte. Daher ist der primäre Cache Ihres Geräts nicht dafür ausgelegt, eine große Menge an Daten zu speichern.

Stattdessen funktioniert er ähnlich wie ein Direktzugriffsspeicher.

Anweisungen werden im primären Cache gespeichert, damit Ihr Gerät darauf zugreifen kann, wenn es sie braucht. Wenn die Anweisungen nicht mehr nützlich sind, werden sie gelöscht, um Platz für neue Anweisungen zu schaffen. Der Hauptvorteil eines primären Cache ist, dass er fast mit der gleichen Geschwindigkeit arbeitet wie Ihr Prozessor.

Sekundärer Cache L2

Sekundäre Caches sind die Mittelsmänner zwischen dem Prozessor Ihres Geräts und dem Hauptspeicher des Geräts. Wenn ein Cache-Fehler auftritt, springt Ihr Gerät in der Regel zum sekundären Cache, um zu sehen, ob es die gesuchte Information findet. Ein Cache-Fehlschlag bezieht sich auf jeden fehlgeschlagenen Versuch, eine Anweisung aus dem Cache zu holen. In diesem Fall wird eine Anweisung möglicherweise nicht schnell genug in den primären Cache Ihres Geräts geladen, so dass das Gerät stattdessen den sekundären Cache durchsucht.

Dieser Cache-Typ ist größer als der primäre Cache. Er ist in der Regel zwischen 256 und 512 Kilobyte groß. Er befindet sich außerdem außerhalb des Prozessors, was bedeutet, dass er über einen Hochgeschwindigkeitsbus angeschlossen werden muss.

Hauptspeicher L3 Cache

Hauptspeicher-Cache ist hier etwas irreführend, denn dieser Cache ist in der Regel schneller als der Hauptspeicher Ihres Geräts. Allerdings ist er von der CPU getrennt, weshalb er auch so genannt wird.

Dies ist der größte der drei CPU-bezogenen Caches. Der L3-Cache hat in der Regel eine Größe von 1 bis 8 Megabyte, d.h. er kann sehr viel mehr Anweisungen speichern. Wenn Sie einen Multicore-Prozessor haben, wird Ihr L3-Cache in der Regel alle Kerne gleichzeitig bedienen.

Cache-Typ Nr. 2 – Web-Cache

Haben Sie sich schon einmal gefragt, warum eine Webseite, die Sie häufig besuchen, in der Regel schneller lädt als eine Seite, die Sie noch nie zuvor besucht haben?

Dafür können Sie sich bei Web-Caches bedanken.

Web-Caches speichern Daten von Browsern, Websites und Servern, die es ihnen ermöglichen, schnell auf Informationen zuzugreifen, um die Ladezeiten zu beschleunigen. Ohne Web-Caching muss Ihr Browser jedes Mal, wenn Sie eine Webseite aufrufen, eine neue Anfrage senden.

Das ist langsam.

Wenn sich die Informationen bereits im Cache eines Geräts befinden, kann eine Website statische Inhalte schnell bereitstellen. Verzögerungen treten nur auf, wenn der Benutzer auf etwas zugreift, das er noch nicht gesehen hat.

Die Idee hinter den verschiedenen Arten von Web-Caches ist, dass sie die Anzahl der Serveranfragen Ihres Browsers begrenzen. Weniger Serveranfragen führen zu schnelleren Ladezeiten und verringern außerdem die Belastung des Servers hinter einer Website. Webmaster sparen durch diese geringere Belastung Geld bei den Netzwerkkosten.

Es gibt vier Haupttypen von Web-Caches:

1. Website-Cache
2. Browser-Cache
3. Micro-Cache
4. Server-Cache

Website-Cache

Der Website-Cache, auch bekannt als Seiten-Cache, speichert Daten über eine Website, wenn Sie sie zum ersten Mal besuchen. Wenn Sie die Website erneut besuchen, werden die gespeicherten Daten aus dem Website-Cache abgerufen, damit bestimmte Elemente schneller geladen werden können. Die in einem Site-Cache gespeicherten Dateien ermöglichen es der Seite beispielsweise, statische Webinhalte schneller anzuzeigen als bei einer neuen Anfrage.

Website-Besitzer können festlegen, wie lange eine Datei im Cache der Website verbleibt.

Wenn die Elemente der Website wahrscheinlich über Jahre hinweg statisch bleiben, kann der Eigentümer das Verfallsdatum einer Datei auf mehrere Jahre in der Zukunft festlegen. Aber Dateien, die sich auf dynamische Elemente einer Website beziehen, haben in der Regel viel kürzere Verfallsdaten. Diese kürzeren Daten wirken wie Auslöser, die der Website mitteilen, wann sie die im Cache Ihres Geräts gespeicherten Dateien aktualisieren muss.

Daher werden Site-Caches am besten für Websites mit vielen statischen Inhalten verwendet. Je dynamischer die Website ist, desto weniger sinnvoll ist ein Site-Cache.

Übrigens: Sie haben die Kontrolle über den Cache der Website. Auch wenn der Eigentümer der Website ein Verfallsdatum für die zwischengespeicherten Dateien festgelegt hat, können Sie diesen Cache jederzeit löschen. Der einzige Nachteil ist, dass das Laden von Webseiten, die Sie bereits besucht haben, ein paar Sekunden länger dauert. Dennoch ist dies eine gute Wahl, wenn der Website-Cache Ihres Geräts so groß wird, dass die gespeicherten Daten Ihre Festplatte auslaugen.

Browser-Cache

Der Browser-Cache ist eine Art Website-Cache, der in Ihren Webbrowser integriert ist. Ähnlich wie ein Website-Cache speichert er eine Cache-Version der meisten von Ihnen besuchten Websites. Dadurch kann der Browser Websites schneller laden, was Ihnen ein besseres Surferlebnis verschafft.

Im Browser-Cache werden Elemente einer Website gespeichert, z.B. HTML-Seiten, Multimedia-Inhalte und Bilder sowie CSS-Stylesheets. Diese Elemente werden dann mit anderen Dateien, die mit dem Inhalt der Website zusammenhängen, gruppiert, um das Surfen zu beschleunigen. Zwischengespeicherte Bilder und Inhalte werden schneller geladen, da Ihr Browser sie nicht erneut herunterladen muss, um sie anzuzeigen.

Ihr gesamter Browserverlauf wird im Browser-Cache gespeichert, d.h. Sie können Ihre Browserdaten löschen, indem Sie den Browser-Cache löschen. Das ist eine weitere wichtige Eigenschaft dieser Art von Cache. Er wird vom Benutzer kontrolliert, d.h. Sie haben jederzeit die Möglichkeit, ihn zu löschen, wenn er zu viel Speicherplatz beansprucht.

Wie bei einem Website-Cache können Website-Besitzer ein Ablaufdatum für die im Browser-Cache gespeicherte Version von Dateien festlegen. Auf diese Weise kann die Website Ihnen aktualisierte Dateien für dynamische Elemente zur Verfügung stellen und gleichzeitig sicherstellen, dass Sie die gleichen Dateien für statische Inhalte behalten.

Micro Cache

Viele Website-Betreiber und Internetnutzer sind sich dieser Art von Cache-Speicher nicht bewusst. Der Micro-Cache speichert Inhalte für kurze Zeit, um sicherzustellen, dass sie korrekt angezeigt werden. Er wird zum Beispiel häufig verwendet, um die statischen Elemente eines dynamischen Inhalts zu speichern. Der Mikro-Cache speichert Dateien für bis zu 10 Sekunden.

Diese kurze Speicherzeit bedeutet, dass dies die am wenigsten verbreitete Art von Web-Cache ist. Es gibt nicht viele Websites, die von seiner Verwendung profitieren. Diejenigen, die ihn nutzen, haben meist schnell wechselnde Inhalte mit statischen Elementen.

Ein gutes Beispiel ist eine Aktien-Website. Die Zahlen ändern sich ständig, aber die Grafiken und Tabellendiagramme bleiben statisch. Diese statischen Elemente werden im Micro-Cache gespeichert und alle 10 Sekunden aktualisiert, während sich die dynamischeren Elemente bei Bedarf ändern.

Sie können diese Art von Cache-Speicher löschen. Da er jedoch nur sehr begrenzt genutzt wird, wird dadurch nicht viel Speicherplatz freigegeben.

Server-Cache

Server-Cache ist ein allgemeiner Begriff, der mehrere Arten von Cache-Speicher umfasst. Dazu gehören Objekt-Caching, Opcode-Caching und Content Delivery Network (CDN)-Caching. Dies ist die einzige Form des Web-Caching, die Sie nicht kontrollieren können. Stattdessen betrifft es den Eigentümer der Website, da Server-Caches häufig abgerufene Daten auf dem Server der Website speichern.

Website-Besitzer verwenden den Server-Cache, um die Serverlast zu verringern.

In einem Server-Cache gespeicherte Inhalte können an einen Browser zurückgegeben werden, sobald sie angefordert werden. Diese schnellere Bereitstellung ermöglicht es der Website, mehr Datenverkehr zu bewältigen und gleichzeitig die Inhalte schneller zu liefern. Die Website ruft die Daten aus dem Cache ab, anstatt Zeit damit zu verbringen, die Website über den Server zu navigieren, um ihren Standardspeicherplatz zu finden.

Stellen Sie sich den Server-Cache als eine Methode zum Speichern von Daten vor, von denen der Eigentümer der Website weiß, dass die Besucher sie regelmäßig benötigen werden. Die Website prüft diese Form des temporären Speichers zuerst auf angeforderte Daten, bevor sie den Rest des Servers durchsucht.

Cache-Typ Nr. 3 – Anwendungs-/Software-Caches

Die meisten Apps verfügen über einen eigenen Cache-Speicher, in dem Dateien und Daten gespeichert werden, von denen der Entwickler annimmt, dass die Benutzer schnell darauf zugreifen müssen. Diese Caches ermöglichen es der App, Daten, auf die häufig zugegriffen wird, aus dem Cache-Speicher abzurufen, um sie dem Benutzer zur Verfügung zu stellen.

Die in Software-Caches gespeicherten Daten variieren je nach Anwendung. Einige speichern Ihren Suchverlauf oder Ihre Benutzereinstellungen. Andere speichern vielleicht Video-Miniaturansichten oder Hintergrundbilder. Unabhängig von den gespeicherten Inhalten zielen alle Software-Caches darauf ab, die Latenzzeit zu verringern und den Benutzern eine kostengünstige Möglichkeit zu bieten, auf häufig genutzte Inhalte zuzugreifen.

Cache-Typ Nr. 4 – Daten-Caching

Wenn eine Webseite oder Anwendung Daten aus einer Datenbank abrufen muss, verwendet sie wahrscheinlich Daten-Caching. Das liegt daran, dass die Eingabe- und Ausgabeanforderungen, die zum Abrufen von Daten aus Datenbanken erforderlich sind, sehr hardwareintensiv sind. Wenn Benutzer häufig dieselben Daten anfordern und sich diese Daten im Laufe der Zeit nicht ändern, wird der Entwickler wahrscheinlich Daten-Caching verwenden, um sie schneller bereitzustellen.

Der Daten-Cache wird auf dem Web- oder Anwendungsserver verwaltet. Die Speicherung von Daten in diesen Caches senkt die Anforderungen an die Server, so dass die Verwendung von Daten-Caches eine kostengünstigere Möglichkeit der Datenbereitstellung darstellt.

Sie haben wahrscheinlich keine Kontrolle über die Dateien, die in dieser Art von Cache-Speicher gespeichert sind.

Stattdessen muss der Entwickler selbst eine Möglichkeit schaffen, den Cache zu löschen, wenn die darin enthaltenen Daten veraltet sind oder nicht mehr benötigt werden.

Cache-Typ Nr. 5 – Anwendungs-/Output-Caches

Wir haben bereits über Caches in Verbindung mit Content Delivery Networks gesprochen.

Dies ist die Art von Cache, die in diesen Netzwerken häufig verwendet wird. Anwendungs- und Ausgabe-Caching sind in vielen Softwarepaketen zur Verwaltung von Inhalten enthalten. Wie die meisten anderen Cache-Typen auf dieser Liste reduzieren sie den Server-Overhead, indem sie statische Inhalte speichern, auf die ein Benutzer regelmäßig zugreift. Wenn eine Seite hauptsächlich geschriebene Inhalte enthält, verbessert dieser Cache die Anwendungsleistung, da die Seite schneller geladen werden kann.

Anwendungs- und Ausgabe-Caches arbeiten auf der Serverebene.

Sie zwischenspeichern rohes HTML im Cache-Speicher, was ein schnelleres Laden von statischen Seiten ermöglicht. Wenn Sie diese Art von Cache geschickt einsetzen, können Sie die Ladezeiten von Webseiten um bis zu 50% reduzieren.

Cache-Typ Nr. 6 – Verteiltes Caching

Diese Art von Cache-Speicher ist für die großen Jungs. Unternehmen wie Google und Amazon verwenden verteiltes Caching, weil sie Systeme mit hohem Datenaufkommen haben. Dieser Cache ermöglicht es großen Unternehmen, Daten auf mehreren verteilten Datenbankservern zu speichern. Die Daten in jedem dieser Datenbankserver werden in verschiedenen Webservern zwischengespeichert.

Diese Webserver liefern Daten an Anwendungen innerhalb des verteilten Caches.

Der Hauptunterschied zwischen verteiltem Caching und anderen Cache-Typen besteht darin, dass bei dieser Art von Cache nie der Speicherplatz ausgeht. Wenn ein Speicherlimit erreicht wird, kann das Unternehmen einfach neue Server zum Pool hinzufügen, ohne dass die Benutzererfahrung beeinträchtigt wird. Daher ist das verteilte Caching eine hervorragende Möglichkeit für Systeme mit hohem Datenaufkommen, um die steigende Zahl von Benutzerzugriffen zu bewältigen.

Obwohl es sich hierbei um eine Form des spezialisierten Caches handelt, der für hohe Datenlasten reserviert ist, erfüllt er dennoch die gleiche Funktion wie die meisten anderen Cache-Typen. Durch verteiltes Caching können zwischengespeicherte Daten schnell angezeigt werden.

Zwischengespeicherte Daten haben Positives und Negatives

Obwohl es verschiedene Cache-Typen gibt, dienen sie im Allgemeinen alle demselben Zweck – dem schnelleren Laden von zwischengespeicherten Daten. Wenn Benutzer regelmäßig auf dieselben Datentypen zugreifen, können Entwickler den Cache-Speicher nutzen, um ihnen diese Daten schneller zur Verfügung zu stellen. Das Ergebnis sind Webseiten und Anwendungen, die in Sekundenschnelle auf Daten zugreifen können, was zu einem besseren Erlebnis für den Benutzer führt.

Das Problem ist, dass die Vorteile von zwischengespeicherten Daten nur für die Website oder Anwendung gelten, die den Cache verwendet.

Wenn sich ein Cache füllt, nimmt er Speicherplatz in Anspruch, den Sie vielleicht für etwas anderes verwenden möchten. Verschiedene Caches können sich auch auf Ihr Gerät auswirken. Zum Beispiel können mobile Geräte langsamer laufen als normalerweise, wenn sich ihre verschiedenen Cache-Ordner füllen.

Das Zwischenspeichern hat also positive und negative Seiten.

Er ermöglicht zwar einen schnelleren Zugriff auf Daten, kann aber auch Betriebssysteme verlangsamen und viel Speicherplatz beanspruchen. Zum Glück haben Sie die Kontrolle über die meisten Cache-Typen. Um den Cache zu löschen, müssen Sie oft nur durch das Einstellungsmenü eines Browsers oder einer Anwendung navigieren, um die Option zu finden, mit der Sie die gespeicherten Dateien loswerden können.

Letztendlich hängt diese Entscheidung davon ab, was Sie von Ihrem Gerät erwarten.

Wenn Sie schnellere Ladezeiten für Anwendungen und Websites wünschen, ist es eine gute Idee, Dateien im Cache zu speichern. Wenn Sie jedoch Speicherplatz freigeben und die Funktionsweise des Geräts selbst optimieren möchten, sollten Sie den Cache regelmäßig leeren.

Wie Sie online sicher bleiben:

• Verwenden Sie sichere Passwörter: Verwenden Sie für jedes Konto ein einzigartiges und komplexes Passwort. Ein Passwort-Manager kann Ihnen dabei helfen, diese zu erstellen und zu speichern. Aktivieren Sie außerdem die Zwei-Faktor-Authentifizierung (2FA), wann immer sie verfügbar ist.
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• Seien Sie vorsichtig bei Phishing-Versuchen: Seien Sie vorsichtig, wenn Sie verdächtige Mitteilungen erhalten, in denen nach persönlichen Daten gefragt wird. Seriöse Unternehmen werden niemals per E-Mail oder SMS nach sensiblen Daten fragen. Bevor Sie auf einen Link klicken, vergewissern Sie sich über die Echtheit des Absenders.
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