Zwischenspeicher Was ist ein Buffer / Pufferspeicher?

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Ein Buffer ist ein Datenspeicher, der als Zwischenspeicher fungiert. Er kommt im IT-Umfeld für unterschiedliche Aufgaben und in verschiedenen Formen zum Einsatz. Im Pufferspeicher lassen sich Daten temporär zwischenlagern, um beispielsweise Systeme mit schwankenden Datenverarbeitungsgeschwindigkeiten kontinuierlich zu bedienen. Typische Beispiele für Pufferspeicher sind der Cache eines Computers, Zwischenspeicher in Streaming-Anwendungen oder Zwischenablagen von Betriebssystemen.

Der englische Begriff für Pufferspeicher lautet „Buffer“. Pufferspeicher wird auch als Zwischenspeicher, Bufferspeicher oder nur als Puffer bezeichnet. Im IT-Umfeld ist ein Puffer ein Hardware- oder Software-basierter Zwischenspeicher, in dem sich Daten temporär zwischenlagern lassen.

Pufferspeicher haben abhängig von ihrer Aufgabe verschiedene Größen und Eigenschaften und sind unterschiedlich strukturiert. Häufig werden Zwischenspeicher verwendet, um zeitweise unterschiedliche Geschwindigkeiten von Datenverarbeitungssystemen auszugleichen und eine kontinuierliche Datenprozessierung sicherzustellen. Puffer können mit flüchtigem oder mit nichtflüchtigem Speicher realisiert sein und als FIFO- oder LIFO-Speicher arbeiten. Ein LIFO-Puffer liefert zuerst die Daten, die zuletzt eingegangen sind. Bei einem FIFO-Puffer werden die Daten zuerst bereitgestellt, die als erste eingegangen sind.

Verschiedene Typen und Formen von Pufferspeichern

Buffer-Speicher existieren je nach Anwendungsbereich und Aufgabe in verschiedenen Formen und Typen. Muss beispielsweise ein Datenstrom kontinuierlich und ohne Unterbrechungen verarbeitet werden, bei dem die Verarbeitungsgeschwindigkeiten der beteiligten Systeme schwanken, wird dies als Queueing, Piping oder als Warteschlange bezeichnet. Diese Art von Zwischenspeicher lässt sich mit einem FIFO-Puffer realisieren, der alle gerade nicht prozessierbaren Daten aufnehmen kann.

Stack- oder Stapelspeicher-Buffer arbeiten nach dem LIFO-Prinzip und halten beispielsweise bestimmte Systemzustände bereit.

Ein Cache ist ein temporärer Zwischenspeicher für Daten, die mit hoher Wahrscheinlichkeit unmittelbar oder mehrfach benötigt werden. Er ist beispielsweise zwischen dem Arbeitsspeicher und dem Prozessor platziert. Im Vergleich zum Arbeitsspeicher ist er kleiner, aber dafür deutlich schneller. Der Cache beschleunigt die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Daten, da der Prozessor einen schnelleren Zugriff auf die benötigten Informationen erhält.

Sollen weniger oft benötigte Daten von einem schnellen Datenspeicher auf einem langsameren Speichermedium zwischengespeichert (ausgelagert) werden, um schnellen Datenspeicher freizugeben, spricht man vom sogenannten Paging oder Swapping.

Clipboarding nutzt Pufferspeicher mit einer festen Anzahl von Speicherplätzen, die sich unabhängig voneinander lesen und beschreiben lassen.

Beispiele für Buffer-Speicher

Typische Beispiele für Pufferspeicher sind:

• die Warteschlange für Druckaufträge,

• der Buffer beim Beschreiben von optischen Datenträgern wie CDs oder DVDs,

• der Cache eines Computers zwischen dem Arbeitsspeicher und dem Prozessor,

• die Auslagerungsdatei für gerade nicht benötigte Daten des Arbeitsspeichers auf einer Festplatte,

• die Zwischenablage von Betriebssystemen wie Windows,

• der Zwischenspeicher beim Streamen von Video- oder Audiodaten.

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