Khái niệm Buffer là gì trong khoa học máy tính?

Trong lĩnh vực khoa học máy tính, Buffer là một thuật ngữ vô cùng phổ biến khi bàn về chức năng lưu trữ dữ liệu tạm thời. Vậy Buffer là gì? Vai trò của Buffer ra sao? Tất cả những thắc mắc này sẽ được Tino Group giải đáp ngay bên dưới đây bạn nhé!

Buffer là gì?

Buffer được xem là vùng tàng trữ tài liệu trong thời điểm tạm thời và thường tàng trữ trong bộ nhớ tạm ( RAM ). Hiện nay, công nghệ tiên tiến này được vận dụng rất nhiều trên những website nghe nhạc, xem phim hay những ứng dụng livestream .
Mục đích của bộ đệm Buffer này nhằm mục đích tổ chức triển khai và lưu giữ tài liệu trong một vùng nhớ nào đó cho đến khi tài liệu này được chuyển sang nơi khác. Thông thường, Buffer sẽ được dùng trong những quy trình input / output mà vận tốc nhận và xuất dữ liệu độc lạ lớn ( CPU và máy in ) .

Ví dụ:

• Thao tác in văn bản: thiết bị CPU có tốc độ cao, trong khi đó máy in là một thiết bị có tốc độ xử lý khá chậm. Khi một người ra lệnh in, dữ liệu in sẽ được đẩy vào vùng Buffer, khác với Cache là vùng này không cần tốc độ cao. Tiếp đó, máy in có thể truy cập vào vùng Buffer đó với tốc độ chậm chạp trong khi CPU đã được giải phóng làm nhiệm vụ khác.
• Thao tác Burn đĩa CD: quá trình này tương tự máy in nhưng điểm đặc biệt là nếu data có kích thước nhỏ, khi được đưa vào vùng Buffer, các data này sẽ gom lại thành từng block có kích thước bằng kích thước của block đó.

Tạo sao cần sử dụng Buffer?

Để ứng dụng Buffer vào xem video, nghe nhạc trực tuyến, để trình duyệt tải tài liệu này, bạn hoàn toàn có thể dùng 2 cách sau :

• Cách 1: Bạn có thể tải hết toàn bộ dữ liệu của video, sau đó nhạc mới chạy
• Cách 2: Bạn thực hiện tải từng phần nhỏ của video, nhạc và chạy nội dung từng phần mỗi khi dữ liệu được tải về máy. Khi đó, bạn có thể hiểu là data của toàn bộ video hay nhạc sẽ được chia nhỏ rồi tải về, lưu trong bộ nhớ tạm trình duyệt. Lúc này, player của trình duyệt bắt đầu lấy dữ liệu đã tải này để xử lý âm thanh, hình ảnh và phát cho bạn xem. Dữ liệu tải đến đâu sẽ được phát đến đó. Trường hợp bạn xem nhanh quá thì phải chờ dữ liệu được tải thêm cho đến khi hoàn thành.

Ở cách tải thứ hai, từng phần tài liệu video, nhạc được chia nhỏ tải về máy được gọi là Buffer. Vậy tại sao nên sử dụng Buffer ?
Xem xét đơn cử trường hợp trên đây, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể nhận thấy như sau :

• Dùng cách 1: để tải video của trình duyệt sẽ khiến người dùng phải chờ đợi một khoảng thời gian trước khi dữ liệu của toàn bộ video được tải về toàn bộ. Nếu trường hợp dung lượng video có kích cỡ quá lớn thì cách này sẽ “ngốn” một lượng thời gian rất dài của bạn thì mới có thể bắt đầu xem video. Thông thường, cách xem này thường áp dụng khi công nghệ chưa phát triển.
• Đối với cách 2: khá tiện ích, người dùng vừa có thể xem ngay nội dung video khi chia nhỏ dữ liệu của video (Buffer) được tải xuống máy vừa không mất nhiều thời gian chờ đợi. Trường hợp này tốc độ xem video của người dùng sẽ nhanh chóng, liên tục mà không bị giật. Đó là lý do bạn không nên bỏ lỡ việc ứng dụng Buffer khi cần lưu trữ dữ liệu trong thời gian ngắn.

Bật mí những điều có thể bạn chưa biết về Buffer

So sánh Buffer và Cache

Buffer ( vùng đệm ) và Cache ( bộ nhớ đệm ) đều là nơi trong thời điểm tạm thời cho tài liệu. Tuy nhiên, mục tiêu chính của vùng đệm Buffer là để hấp thụ những nhu yếu cao ( Demand Spikes ). Thông thường, Buffer được sử dụng hầu hết để giảm thời hạn chờ giữa việc nhận và giải quyết và xử lý tài liệu bởi một thiết bị nào đó, data sẽ được băm nhỏ, tải đến đâu giải quyết và xử lý đến đó .
Còn Cache là kỹ thuật lưu lại nhưng tài liệu đã được giải quyết và xử lý vào một bộ nhớ tạm. Tốc độ của bộ nhớ này sẽ có vận tốc truy xuất nhanh ( RAM hoặc local Storage của Client ). Những lần sau, khi bạn cần dùng thông tin thì chỉ cần truy xuất ngay từ bộ nhớ tạm mà không cần phải làm thêm gì. Cache được sử dụng trên nguyên tắc cùng một tài liệu sẽ được truy vấn nhiều lần. Chính cho nên vì thế, data được tàng trữ trong cache sẽ làm giảm hầu hết thời hạn truy vấn, người dùng không phải tải lại tài liệu một lần nữa ,

Buffer Overflow là gì?

Buffer Overflow hay còn gọi là lỗi tràn bộ đệm. Tình trạng này xảy ra khi bộ nhớ bị ghi đè nhiều lần trên ngăn xếp. Người dùng liên tục gửi một lượng lớn tài liệu lớn tới Server ứng dụng, điều này làm cho tài liệu bắt buộc phải đè lên những vị trí bộ nhớ liền kề đó. Đây là một lỗi lập trình liên tục xảy ra, nó hoàn toàn có thể gây ra một ngoại lệ truy nhập bộ nhớ máy tính và chương trình bị kết thúc. Một số trường hợp người dùng cố ý phá hỏng và tận dụng lỗ hổng này để phá vỡ mạch bảo mật an ninh của mạng lưới hệ thống .

ADVERTISEMENT

Những biện pháp phòng chống lỗi Buffer Overflow

• Chỉn chu khi lựa chọn ngôn ngữ lập trình: ngôn ngữ lập trình đóng vai trò vô cùng quan trọng và ảnh hưởng lớn trong việc phát sinh. Nếu bạn lựa chọn không đúng ngôn ngữ lập trình thì nguy cơ lỗi tràn bộ đệm xảy ra rất cao.
• Bạn nên sử dụng các thư viện an toàn: thực viện được viết tốt, được test thử với các dạng dữ liệu trừu tượng mà các thư viện này tự động quản lý bộ nhớ.
• Xác nhận đầu vào chất lượng: Để hạn chế nhất việc phát sinh lỗi Buffer Overflow, chương trình cần đảm bảo diễn ra việc xác nhận đầu vào. Khi có bất kỳ một Field, Form đăng ký, các phương pháp khác yêu cầu nhập đầu vào thì đều mang những nguy cơ tiềm ẩn về lỗ hổng của việc tấn công. Hơn nữa, không chỉ là những yếu tố như HTTP header, field, giao diện XML mà tất cả các giá trị input ở bất kỳ khu vực nào của ứng dụng phần mềm cũng cần được kiểm tra kỹ lưỡng.

Trên đây là những san sẻ tổng quan về Buffer là gì cũng như những góc nhìn khác của Buffer trong khoa học máy tính. Hy vọng những kiến thức và kỹ năng này sẽ hữu dụng, giúp bạn hiểu rõ hơn về vùng tàng trữ tài liệu trong thời điểm tạm thời để ứng dụng tốt nhất .
Chúc những bạn thành công xuất sắc !

FAQs về Buffer

Những trường hợp nào sử dụng Cache phổ biến?

Những trường hợp sử dụng Cache phổ biến như:

• Máy chủ bộ nhớ Cache (Cache Server)
• Bộ nhớ Cache trên đĩa (Disk Cache)
• Bộ nhớ Cache (Cache Memory)
• Thiết bị nhớ flash (Flash cache)

Làm cách nào để tăng bộ nhớ đệm – Cache Memory?

Bộ nhớ Cache là một phần của phức tạp CPU. Chính cho nên vì thế, Cache sẽ được đưa nhúng vào con chip trên bo mạch mạng lưới hệ thống hoặc đưa vào CPU. Thông thường, cách duy nhất để tăng bộ nhớ Cache là setup một bo mạch mạng lưới hệ thống thế hệ tiếp theo và một CPU next-gen tương ứng. Bạn hoàn toàn có thể sử dụng những khe trống của 1 số ít bo mạch mạng lưới hệ thống cũ nhằm mục đích tăng dung tích cho bộ nhớ Cache. Tuy nhiên, lúc bấy giờ những bo mạch mạng lưới hệ thống mới hầu hết sẽ không chứa những khe trống này .

Những cách để khai thác lỗi Buffer Overflow là gì?

• Khai thác lỗi Buffer Overflow trên stack
• Lỗi Buffer Overflow trên Heap
• Một số cách khai thác lỗi Buffer Overflow khác như: khai thác các lỗ hổng phần mềm thông qua các ngôn ngữ lập trình

CÔNG TY CỔ PHẦN TẬP ĐOÀN TINO

• Trụ sở chính: L17-11, Tầng 17, Tòa nhà Vincom Center, Số 72 Lê Thánh Tôn, Phường Bến Nghé, Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh
  Văn phòng đại diện: 42 Trần Phú, Phường 4, Quận 5, Thành phố Hồ Chí Minh
• Điện thoại: 0364 333 333
  Tổng đài miễn phí: 1800 6734
• Email: sales@tino.org
• Website: www.tino.org

5/5 – ( 1 bầu chọn )