Bufferstyring

Bufferstyring er praksisen med å administrere buffere – midlertidige mellomlagre for data – mellom produsenter og forbrukere av data i databehandlingssystemer. Buffere brukes for å jevne ut forskjeller i hastighet og tempo mellom ulike deler av et system og tilrettelegge asynkron databehandling.

Buffere har som mål å øke gjennomstrømningen og redusere ventetid, ved å tillate at data kan lagres et lite øyeblikk før de behandles eller overføres videre. Dette gjør at produksjon og konsum ikke trenger å være synkronisert hele tiden. Vanskeligheten ligger i å dimensjonere bufferen riktig, for å unngå både underflyt (underutnyttelse) og overflyt (køer og økt latens).

Vanlige typer buffere inkluderer minnebuffer, diskbuffer og nettverksbufre. I programvare brukes ringbuffer eller dobbel buffering som teknikker for kontinuerlig dataflyt og for å redusere artefakter som oppsett- og ventetid. I operativsystemer og databaser refereres bufferstyring ofte til bufferen eller cachelaget som holder ofte brukte datablokker i RAM, for eksempel buffer cache i Unix-lignende systemer og buffer pool i databaser. I nettverk håndteres buffering for å motvirke variasjon i trafikk og bevare kvaliteten på tjenesten.

Nøkkelbegreper inkluderer valg av bufferstørrelse, flytkontroll og backpressure, samt teknikker som prefetching og write-back. En stor buffer kan øke latency og føre til bufferbloat hvis den ikke styres riktig. Utfordringer inkluderer balansering av latency og gjennomstrømning, datakonsistens ved deling mellom enheter og effektiv ressursbruk. Moderne systemer bruker ofte adaptive buffere og erstatningsalgoritmer som LRU eller clock.