آموزش نحوه محافظت از دستگاه‌های مختلف در برابر حملات ZombieLoad

چهار شنبه, 01 خرداد,1398

در این راهنما هر آنچه که باید برای بروزرسانی کامپیوترتان و مقابله با آسیب‌پذیری ZombieLoad انجام دهید، به شما آموزش خواهیم داد. این آسیب‌پذیری بر پردازنده‌های اینتل که از سال 2011 به بعد ساخته شده اند، تاثیرگذار است.
اگر قصد مقابله با آسیب‌پذیری‌های کامپیوترتان را دارید، باید مطمئن شوید که تمام آپدیت‌ها و پچ‌های جدید سیستم عامل نصب شده باشند.

ZombieLoad چیست؟
نقصZombieLoad به هکرها امکان می‌دهند تاریخچه مرورگر، پسوردها و سایر اطلاعات را با استفاده از نرم‌افزاری که از باگ اینتل سوء استفاده می‌کند، به سرقت ببرند.
ZombieLoad که به نام CVE-2018-12130 هم شناخته می‌شود از نحوه مدیریت "بارهای زامبی" – حجم زیاد داده که پردازشگر نمی‌تواند به درستی آنها را مدیریت کند – توسط پردازشگرها استفاده می‌کند. این بارها باعث می‌شوند که پردازشگر از بخش‌هایی از میکروکد خودش جهت پیشگیری از کرش کردن کل سیستم استفاده کند. این بارها می‌توانند حاوی اطلاعات حساس اپلیکیشن‌ها و نرم‌افزارها باشند و این نقص امکان دسترسی به چنین اطلاعاتی را فراهم می‌کند.

تشخیص وجود این نقص در دستگاه
متاسفانه در حال حاضر راه آسانی برای تشخیص اینکه آیا کاربری تحت تاثیر این آسیب‌پذیری قرار گرفته یا خیر، وجود ندارد. همچنین بسته‌های امنیت اینترنتی و نرم‌افزارهای آنتی ویروس هم قادر به شناسایی این نقص نیستند.
اما اگر کامپیوتر شما پردازشگر اینتلی دارد که پس از سال 2011 ساخته شده، احتمال آسیب‌پذیری آن در برابر ZombieLoad بسیار زیاد است.
این یعنی کامپیوترها، مک‌ها و تبلت‌های مبتنی بر پردازشگر اینتل قطعاً آسیب‌پذیر هستند. پس بهتر است فرض کنید که دستگاه شما هم این آسیب‌پذیری را دارد مگر اینکه پردازشگر آن AMD باشد.
البته باید به این نکته هم توجه داشت که هر چند ممکن است دستگاه شما در برابر حملات ZombieLoad آسیب‌پذیر باشد اما این لزوماً به آن معنا نیست که هدف چنین حملاتی قرار گرفته باشید. هنوز هیچ شواهدی مبنی بر استفاده از ZombieLoad برای حمله به دستگاه‌ها مشاهده نشده است – اما در هر صورت باید در اسرع وقت اطمینان حاصل کنید که دستگاه‌های شما در برابر این حمله محافظت شده باشند.

ZombieLoad بر هر دستگاهی که پردازشگرهای اینتل 2011 به بعد را داشته باشد، تاثیرگذار است. منبع: Shutterstock

آموزش نحوه محافظت در برابر نقص امنیتی ZombieLoad
در ادامه نحوه محافظت از دستگاه‌های مختلف در برابر نقص امنیتی ZombieLoad را بررسی می‌کنیم. سعی می‌کنیم به محض عرضه اصلاحات جدید شما را در جریان آنها قرار دهیم.

اصلاح نقص امنیتی ZombieLoad روی دستگاه‌های اندروید
هر چند بیشتر دستگاه‌های اندروید از سخت‌افزار ARM استفاده می‌کنند و نقص ZombieLoad بر آنها تاثیرگذار نیست، اما طبق اعلام شرکت گوگل هر دستگاه اندرویدی که از سخت‌افزار اینتل استفاده می‌کند نیاز به نصب جدیدترین پچ‌ها دارد.
معمولاً این پچ‌ها توسط سازنده دستگاه ارائه می‌شود و نه شرکت گوگل، بنابراین برای اطلاع از دریافت جدیدترین پچ‌ها باید به وبسایت شرکت سازنده دستگاه مراجعه کنید.
می‌توانید به صورت دستی هم آپدیت‌ها را بررسی کنید. بخش settings روی دستگاه اندروید را باز کنید، به قسمت System مراجعه کرده و ببینید آیا آپدیت جدیدی برای سیستم شما منتشر شده یا خیر. توصیه می‌کنیم که حساب توییتر شرکت سازنده را هم دنبال کنید تا در جریان تازه‌ترین بروزرسانی‌ها قرار بگیرید.

اصلاح نقص امنیتی ZombieLoad روی کامپیوترهایی با سیستم عامل ویندوز
احتمال وجود نقص ZombieLoad در کامپیوترها و لپ تاپ‌های ویندوز بسیار بیشتر از سایر دستگاه‌ها است زیرا پردازنده اکثر آنها اینتل است. نقص امنیتی ZombieLoad بر کامپیوترهایی با سیستم عامل ویندوز 7، XP و 10 تاثیرگذار است.
اما خبر خوب این است که مایکروسافت برای ویندوز 10 و سایر نسخه‌های ویندوز آپدیت امنیتی منتشر کرده است.
معمولاً ویندوز 10 این آپدیت‌ها را به صورت خودکار دانلود می‌کند اما برای اطمینان در نوار جستجوی taskbar عبارت ‘windows update’ را تایپ کرده و سپس Check for updates را انتخاب کنید. در نهایت تمام آپدیت‌های پیدا شده را دانلود و نصب کنید.
همچنین، می‌توانید اصلاحیه‌های ZombieLoad را از وبسایت پشتیبانی مایکروسافت هم دانلود کنید.

اصلاح نقص امنیتی ZombieLoad روی مک
در سیستم‌های مک هم آسیب‌پذیری ZombieLoad وجود دارد و یک پچ مخصوص به نام macOS Mojave 10.14.5 جهت رفع این مشکل منتشر شده که برای تمام مک‌ها و مک بوک‌های تولید 2011 به بعد قابل استفاده است. این پچ شامل یک آپدیت برای مرورگر Safari هم هست.
اما ظاهراً در برخی از سیستم‌های مک با نصب این پچ‌ها عملکرد سیستم تا 40 درصد افت می‌کند که انتظار می‌رود اپل و اینتل در آینده پچ‌هایی برای رفع این مشکل منتشر کنند.
همچنین، یک آپدیت امنیتی برای مک‌هایی با سیستم عامل macOS Sierra و macOS High Sierra هم عرضه شده است. لازم به ذکر است که در آیفون و آیپد این نقص امنیتی وجود ندارد.
برای نسخه‌های قدیمی تر macOS توصیه می‌کنیم نگاهی به آپدیت‌های OS X یا macOS در App Store مک داشته باشید تا مطمئن شوید که تازه‌ترین نسخه این سیستم عامل را دارید.

اصلاح نقص امنیتی ZombieLoad در سیستم عامل لینوکس
نقص ZombieLoad در سیستم‌های لینوکسی که روی سخت‌افزار اینتل اجرا می‌شوند هم وجود دارد. Greg Kroah-Hartman برنامه نویس کرنل لینوکس خبر انتشار Linux kernel 5.1.2 را اعلام کرده است. به گفته او تمام کاربران سری کرنل‌های 5.1 باید این آپگرید را اجرا کنند. در واقع تمام کاربران پردازشگرهای اینتل که از سال 2011 به بعد تولید شده اند باید این آپگرید را اجرا کنند.
همزمان برای توزیع‌های مختلف لینوکس هم اصلاحیه‌هایی منتشر شده است. Red Hat اعلام کرده که RHEL 8، Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 5 و همچنین Red Hat Virtualization و Red Hat OpenStack تحت تاثیر این آسیب‌پذیری هستند.
Red Hat آپدیت‌هایی برای محصولاتش منتشر کرده بنابراین باید مطمئن شوید که تازه‌ترین آپدیت‌ها روی سیستم شما نصب شده باشد. اما توجه داشته باشید که ممکن است این پچ‌ها منجر به ایجاد مشکلاتی برای کارایی سیستم‌ها شوند.
Canonical، کمپانی سازنده توزیع Ubuntu اطلاعاتی درباره کاهش خطرات ZombieLoad منتشر کرده است که شامل غیر فعال کردن مکانیزم hyper-threading هم می‌شود بنابراین احتمالاً این اقدامات بر کارایی سیستم تاثیرگذار خواهند بود.

اصلاح نقص امنیتی ZombieLoad در کروم بوک
اگر به تازگی کروم بوک خریداری کرده باشید، سیستم شما به صورت خودکار در برابر این آسیب‌پذیری محافظت خواهد شد چون Chrome OS به صورت خودکار آپدیت می‌شود و در نسخه جدید آن یعنی Chrome OS 74، مکانیزم Hyper-Threading غیرفعال شده و با نقص ZombieLoad مقابله می‌شود.
این اقدام می‌تواند بر کارایی سیستم تاثیرگذار باشد اما گوگل در حال کار برای ارائه راهکارهای دیگری جهت مقابله با نقص ZombieLoad در Chrome OS 75 است.

محافظت از مرورگرهای فایرفاکس و کروم در مقابل ZombieLoad
موزیلا هم اعلام کرده که در حال کار روی یک اصلاحیه بلندمدت برای مرورگر موزیلا در macOS است و در نسخه‌های Firefox Beta و Firefox Nightly هم قبلاً این پچ نصب شده است. طبق اعلام موزیلا، کاربران ویندوز و لینوکس نیاز به انجام اقدام خاصی برای فایرفاکس ندارند.
گوگل هم به کاربران مرورگر کروم توصیه کرده برای مقابله با این آسیب‌پذیری، مطمئن شوند سیستم عامل مورد استفاده شان (ویندوز، لینوکس یا سیستم عامل مک) آپدیت شده باشد.

منبع : Techradar

حافظه‌ی کش L1, L2 و L3 چیست و چه تاثیری در عملکرد پردازنده دارد؟

حافظه‌ی کش L1, L2 و L3 چیست و چه تاثیری در عملکرد پردازنده دارد؟

طراحی کش و سیستم کشینگ یکی از مهم‌ترین اتفاقات در تاریخ کامپیوتر به شمار می‌رود. تمام پردازنده‌های امروزی از آن‌هایی که در موبایل‌ها استفاده می‌شوند تا پردازنده‌های قدرتمند سرورها همگی حافظه‌ی کش دارند. اما کش چیست و چرا وجود آن در پردازنده اهمیت دارد؟

تقریبا تمام پردازنده‌ها از پردازنده‌های کم‌مصرف و کم‌توانی مانند Cortex-A5 آرم تا پردازنده‌های قدرتمندی همچون Core i7 اینتل همگی از حافظه‌ی پرسرعتی به نام کش (Cache) بهره می‌برند. حتی میکروکنترلرهای رده بالا نیز عموما کَشِ کوچکی دارند. با وجود اینکه در طراحی آن‌ها مصرف انرژی اهمیت زیادی دارد و کش نیز انرژی مصرف می‌کند، اما مزیت‌های حافظه‌ی کش آنقدر مهم هستند که استفاده از کش را توجیه می‌کند.

کشینگ و استفاده از کش اختراع شد تا یک مشکل جدی را حل کند. در دهه‌های اولیه‌ی ظهور کامپیوتر، حافظه‌ی اصلی به شدت کند و بسیار گران بود و از طرفی پردازنده‌ها نیز چندان سریع نبودند. در دهه‌ی ۱۹۸۰ اختلاف سرعت بین حافظه و پردازنده افزایش یافت و سرعت کلاکِ میکروپروسسورها مدام در حال افزایش بود. در این شرایط همچنان حافظه‌ها کند بودند و در واقع نمی‌توانستند پا به پای پردازنده‌ها دسترسی به اطلاعات را فراهم کنند. اینجا بود که لزوم ساخت حافظه‌های سریع‌تر حس شد. در نمودار زیر می‌توانید رشد سرعت حافظه‌های DRAM و CPUها را طی سال‌های ۱۹۸۰ تا ۲۰۰۰ مشاهده کنید:

در سال ۱۹۸۰ کش در میکروپروسسورها وجود نداشت. در سال ۱۹۹۵ استفاده از سطح دوم کش رواج یافت.

کش چطور کار می‌کند؟

کشِ CPU، حافظه‌ی کوچکی است که اطلاعات مورد نیاز پردازنده در آن ذخیره می‌شود تا پردازنده‌ در نیازِ بعدی خود به این اطلاعات، به سرعت به آن‌ها دسترسی داشته باشد. اینکه چه اطلاعاتی باید در حافظه ذخیره شود، به الگوریتم‌های پیچیده و فرضیات مشخصی از کدهای نرم‌افزار مربوط است. هدف اصلی در استفاده از کش آن است که مطمئن شویم بیت بعدی از اطلاعات که CPU به آن‌ها نیاز دارد، در کش ذخیره شده باشند تا با حداکثر سرعت و حداقل تاخیر در اختیار پردازنده قرار گیرند. به این فرایند Cache Hit نیز گفته می‌شود یعنی بیت بعدی که پردازنده به آن‌ها نیاز دارد، در کش آماده باشد.

از سوی دیگر، موضوعی با عنوان Cache Miss وجود دارد و به معنی آن است که اطلاعاتی که پردازنده به آن‌ها نیاز دارد در کش وجود ندارد و برای یافتن آن‌ها باید به حافظه‌های دیگر مراجعه کند. این همان جایی است که L2 Cache یا سطح دوم حافظه‌ی کش وارد بازی می‌شود. هرچند حافظه‌‌ی L2 به اندازه‌ی L1 سریع نیست، اما ظرفیت آن بیشتر است. برخی از پردازنده‌ها از طراحی پوششی بهره می‌برند و این بدین معنی است که اطلاعاتی که در L1 ذخیره می‌شود همزمان در L2 نیز کپی می‌شود. اما طراحی دیگری نیز وجود دارد که در آن هیچ وقت اطلاعات موجود در L1 و L2 یکسان نخواهند بود. اگر پردازنده اطلاعات مورد نیاز خود را در L2 پیدا نکند آن‌وقت به سطح سوم کش یا L3 مراجعه می‌کند به همین ترتیب در صورت پیدا نشدن اطلاعات در L3 پردازنده به L4 سر می‌زند و اگر اطلاعات مورد نیاز پردازنده در این سطح از حافظه نبود آن‌وقت ناگزیر به مراجعه به رم (DRAM) می‌شود. توجه داشته باشید که تمام پردازنده‌های از هر چهار سطح حافظه‌ی کش پشتیبانی نمی‌کنند و برخی از پردازنده‌های قدیمی تنها سه یا دو سطح از حافظه‌‌ی کش را در اختیار دارند.

سطح دوم از حافظه‌ی کش، ارزان‌ترو بزرگ‌تر از L1 است و علاوه بر آن مصرف انرژی کمتری نیز دارد. اما با این حال بسیاری از پردازنده‌های مدرن امروزی ۹۵ درصد از درخواست‌های خود را از همان L1 پاسخ می‌گیرند و کمتر نیاز به مراجعه به حافظه‌ی سطح دوم پیدا می‌کنند.

چرا ظرفیت حافظه‌ی کش CPU مدام در حال افزایش است؟

دلیل اینکه مدام ظرفیت حافظه‌ی کش افزایش می‌یابد آن است که با افزایش حافظه‌ی کش، شانس دسترسی به اطلاعات در این حافظه بیشتر شده و نیاز به رم کمتر می‌شود و این موضوع به معنی افزایش بازده سیستم خواهد بود.

در نمودار بالا که از بررسی انندتک تهیه شده است می‌توانید تاثیر اضافه شدن حافظه‌ی ۱۲۸ مگابایتی L4 Cache را در کاهش تاخیر در هر کلاک مشاهده کنید. خط قرمز مربوط به پردازنده‌ای است که حافظه‌ی L4 دارد. دقت داشته باشید که برای فایل‌های سنگین، سرعت آن تقریبا دو برابر دیگر پردازنده‌های اینتل است.

طراحی کش چه تاثیری بر روی بازده دارد؟

تاثیر اضافه شدن کش به CPU ارتباط مستقیم به نرخ مراجعات موفق پردازنده به کش دارد. هر چه دفعات مراجعه‌ی CPU کمتر با شکست روبرو شود، بازده پردازنده افزایش می‌یابد. در ادامه چند مثال برای این موضوع ارائه می‌کنیم تا دید بهتری نسبت به آن داشته باشید.

تصویر کنید که یک CPU مجبور باشد اطلاعات مشخصی را ۱۰۰ بار پشت سر هم از L1 بخواند. حافظه‌ی L1 تاخیر یک نانوثانیه دارد و هر ۱۰۰ بار نیز حافظه با موفقیت اطلاعات را می‌خواند. به این ترتیب پردازنده ۱۰۰ نانوثانیه برای انجام این عملیات زمان صرف می‌کند.

حال تصور کنید که همان CPU با نرخ ۹۹ درصد اطلاعات را از L1 بخواند و صدمین مراجعه‌ی آن به L1 بدون پاسخ بماند و مجبور باشد به L2 مراجعه کنید. تاخیر L2 ده سیکل یا ۱۰ نانوثانیه است به این ترتیب پردازنده ۹۹ نانوثانیه برای کسب اطلاعات از L1 و ۱۰ نانوثانیه برای کسب اطلاعات از L2 صرف می‌کند. این بدین معنی است که اگر یک درصد از مراجعات پردازنده به حافظه‌ی L1 بدون پاسخ بماند ۱۰ درصد سرعت پردازنده کاهش می‌یابد.

در دنیای واقعی حافظه‌ی L1 بین ۹۵ تا ۹۷ درصد مراجعات پردازنده را پاسخ می‌دهد، اما همان دو درصد اختلاف می‌تواند تاثیر محسوسی در سرعت پردازش امور داشته باشد. تازه این برای زمانی است که مطمئن باشیم اطلاعاتی که در L1 یافت نشده است حتما در L2 وجود دارد. اما در دنیای واقعی بعضی اوقات اطلاعات مورد نیاز پردازنده حتی در L3 و L4 نیز وجود ندارد و پردازنده مجبور به مراجعه به رم است. اگر پردازنده مجبور به کسب اطلاعات از رم باشد آنوقت سیکل پاسخ‌دهی به ۸۰ تا ۱۲۰ نانوثانیه افزایش می‌یابد.

وقتی پردازنده‌های سری بولدوزر ای‌ام‌دی را با رقبای اینتلی آن مقایسه کنیم، مبحث طراحی کش و تاثیر آن بر روی بازده‌، به یک عامل بسیار مهم تبدیل می‌شود؛ عاملی که معادلات بازی را بر هم می‌زند. بسیاری از کارشناسان، یکی از دلایل مهم عقب ماندن AMD از Intel در قدرت و بازده‌ی پردازنده‌ها را در طراحی کش می‌دانند. پردازنده‌های سری بولدوزر ای‌ام‌دی از مشکل Cache Contention رنج می‌برند. این مشکل زمانی رخ می‌دهد که دو رشته یا Thread متفاوت اطلاعات را بر روی یک سکتور از کش ذخیره کنند. این مشکل تاثیر بسیار منفی بر روی بازده هر دو Thread دارد. تصور کنید که یک هسته برای کسب اطلاعات مورد نظر خود به کش مراجعه می‌کند، اما هسته‌ای دیگر اطلاعات مورد نظر خود را بر روی همان بخش از حافظه کپی کرده است. در این صورت هسته مجبور است یک بار تمام سطوح کش را چک کرده و سپس به رم مراجعه کرده و مجددا اطلاعات مورد نظر خود را در سطح اول کش بنویسد. این مشکل حتی در پردازنده‌های مجهز به معماری Streamroller ای‌ام‌دی نیز وجود دارد و حتی تلاش این شرکت برای اختصاص ۹۶ کیلوبایت به L1 Code Cache هم موثر نبوده است. از طرفی حتی استفاده از فناوری HSA یا معماری ناهمگن نیز در این باره چندان موثر نبوده است.

به هر حال، کش مبحث فوق‌العاده پیچیده‌ای است که در سرعت پردازش دستورات نقش مهمی را ایفا می‌کند و به نظر می‌رسد مدیریت بهتر آن در پردازنده‌های اینتل یکی از مهم‌ترین دلایل برتری محصولات این شرکت در رقابت با پردازنده‌های AMD است.

مفهوم کش یا حافظه نهان

مفهوم کش یا حافظه نهان

حافظه نهان اولیه (Level cache)

این نوع حافظه در تمام پردازنده‌های 486 و بالاتر از جمله پنتیوم درون پردازنده وجود دارد. این نوع حافظه باعث می‌شود داده‌ها با سرعت بیشتری در اختیار پردازنده قرار گیرند. اندازه این نوع حافظه در پردازنده‌های 80486 ، برابر 256 کیلوبایت است. بنابراین حافظه نهان اولیه را کاربران رایانه نمی‌توانند افزایش دهند. زیرا درون بدنه سرامیکی یا پلاستیکی پردازنده قرار دارد. پردازنده‌های پنتیوم 2 و 3 دارای حافظه نهان اولیه‌ای متشکل از 2 بخش 16 بیتی کیلوبایتی هستند که یکی برای داده‌ها و دیگری برای دستورالعملها است. این پردازنده‌ها در مجموع دارای 32 کیلوبایت حافظه نهان هستند.

اگر تا کنون یک کامپیوتر شخصی خریده باشید قطعا اصطلاح کاشه (Cache) را شنیده اید .کامپیوتر های مدرن دارای هر دو نوع کاشه های L1 و L2 حتی L3 هستند همچنین ممکن است از مقدار آن ( سلرون . سلرون دی . فول ) چیزهایی شنیده باشید این موضوع نشان میدهد که حافظه نهان یک فرایند مهم در علم کامپیوتر است که بروی هر کامپیوتری ظاهر می شود.
کاشه سازی یک فناوری مبتنی بر زیر سیستم حافظه کامپیوتر شما است . هدف اصلی یک کاشه شتاب دهی کامپیوتر شما و در عین حال پایین نگه داشتن قیمت آن است . کاشه سازی به شما امکان می دهد تا وظایف کامپیوتر خود را با سرعت بیشتری انجام دهید. برای درک ایده اصلی موجود در پشت یک سیستم کاشه اجازه دهید کار را با یک مثال فوق العاده ساده آغاز کنیم که برای نشان دادن مفاهیم کاشه سازی از یک کتابدار(پردازنده)استفاده می کند. اجازه بدهید یک کتابدار (پردازنده) را در پشت میزش تصور کنیم .او آنجا نشسته است تا کتبی که میخواهید را در اختیار شما قرار دهد برای ساده تر کردن وضعیت اجازه بدهید فرض کنیم که شما خودتان (کاربر پشت کامپیوتر) نمی توانید کتاب مورد نظر را بردارید شما باید کتاب مورد نظر خود برای مطالعه را از کتابدار (پردازنده) بخواهید تا وی آن را از یک مجموعه قفسه (یعنی بخش های مختلف پردازنده اعداد صفر و یک را ترجمه کند که این اعداد در RAM هستند) در سالن نگهداری کتابها (RAM ) برای شما بیاورد ابتدا اجازه بدهید کار را با یک کتابدار فاقد کاشه آغاز کنیم .
اولین مشتری (اولین برنامه ایی که شما اجرا کرده اید ) از راه میرسد او کتاب موبی دیک (یک برنامه مثل فتو شاپ) را در خواست میکند کتابدار (پردازنده) به سالن نگهداری کتاب (RAM) رفته و کتاب مورد نظر را برداشته به بخش مراجعه برگشته(یعنی ترجمه می کند و به مانیتور میفرسته) و کتاب را به مشتری می دهد بعدا مشتری برای باز گرداندن کتاب به کتابخانه بر می گردد (برنامه را می بندد) کتاب دار (پردازنده) کتاب مورد نظر را گرفته و آن را به سالن نگهداری بر می گرداند
سپس کتابدار به بخش مراجعه باز گشته (یعنی منتظر اجرای فرمانهای بعدی شماست (حتی حرکت موس) ) و منتظر مشتری بعدی میماند فرض کنیم مشتری بعدی نیز کتاب موبی دیک را در خواست کند(یعنی دوباره برنامه فتو شاپ را اجرا کنیم) به این ترتیب کتابدار باید به سالن نگهداری(RAM) برگردد تا کتابی را که اخیرا با آن سرو کار داشته است را برداشته و به مشتری (کاربر) تحویل دهد.در این مدل کتابدار (پردازنده) ناچار است برای آوردن هر کتاب (اجرای یک برنامه) یک چرخه کامل را طی نماید حتی کتاب های مشهوری که به دفعات در خواست شده است (یعنی برنامه هایی که به دفعات اجرا می شوند و بسته می شوند).
اجازه دهید یک کوله پشتی (حافظه نهان) را در اختیار کتابدار قرار دهیم تا بتواند 10 کتاب را در آن ذخیره کند (یعنی کتابدار دارای یک کاشه 10 کتابی است ) او در این کوله پشتی حداکثر 10 عدد از کتابهایی را نگهداری می کند که مشتریان برگردانده اند اجازه دهید از مثال قبلی استفاده کنیم اما اینبار با کتابداری که به کاشه سازی جدید و بهبود یافته مجهز شده است.

حافظه نهان ثانویه

در رایانه‌های با پردازنده 486 و بالاتر ، برای بالابردن کارآیی رایانه معمولا از حافظه نهان ثانویه نیز استفاده می‌شود. این حافظه در رایانه‌های قبل از پنتیوم 2 و 3 این نوع حافظه در کنار پردازنده بر روی کارت یا کارتریج پردازنده قرار گرفته است و به صورت ریز مجتمع با پردازنده است. در این پردازنده‌های نسل دوم سلرون و بعد از آن ، حافظه نهان ثانویه در داخل خود پردازنده قرار گرفته و اندازه آن بین 128 تا 256 کیلوبایت است. پردازنده آتلون (کا7) از 512 کیلوبایت تا 8 مگابیت حافظه نهان ثانویه را پشتیبانی می‌کند.

حافظه نهان ثانویه حافظه نهان اولیه نوع پردازنده
__ __ 386 اینتل
__ 16 و 8 کیلوبایت 486 اینتل
__ 16 کیلوبایت پنتیوم کلاسیک اینتل
__ 32 کیلوبایت پمنتیوم ام‌ام‌ایکس اینتل
512 کیلوبایت 32 کیلوبایت پنتیوم 2 اینتل
256 یا 512 کیلوبایت یا یک مگابایت 16 کیلوبایت پنتیوم پرو اینتل

مادربردها معمولا دارای حداقل 256 کیلوبایت از این نوع حافظه نهان هستند. بنابراین می‌توان گفت مقدار حافظه نهان بستگی به عوامل زیر دارد :

1. نوع پردازنده
2. اندازه حافظه اصلی
3. نوع تراشه‌های مجتمع (مجموعه تراشه مادربرد) نوع پردازنده

چنانچه حافظه اصلی در حدود 32 مگابایت باشد، 256 کیلوبایت حافظه نهان ثانویه کافی است. اما برای حافظه بین 32 مگابایت بهتر است مادربرد رایانه دارای 512 کیلوبایت حافظه نهان ثانویه داشته باشد. بالاخره چنانچه بیشتر از 64 مگابات باشد بهتر است از یک مگابایت حافظه نهان ثانویه استفاده شود. بنابراین اصل کلی در مورد حافظه نهان این است که هرچه اندازه حافظه نهان ثانویه بزرگتر ، مفیدتر است.

فرض کنیم که شما هر روز به رستوران می رید . هر روز راس ساعت 5 بعد از ظهر سفارش غذا می دید . هروز 4 نوع غذا رو به ترتیب خاص سفارس می دید . راس ساعت 5 همبرگر سفارش می دید گارسون سفارش شما رو بررسی می کنه به آشپزخونه میره بعد از 1 دقیقه همبرگر رو برای شما میاره شما همبرگر رو خورده و سفارش سوسیس می دید مجددا سفارش توسط گارسون به آشپزخانه منتقل شده و بعد از یک دقیقه غذا آماده می شه . به همین ترتیب شما سه غذای دیگه رو سفارش داده و برای هر غذا 1 دقیقه معطل میشید . خوب شما هروز همین غذاهارو سفارش داده و برای آماده شدن هر غذا 1 دقیقه معطل می شید . گارسون با خودش فکر می کنه که برای اینکه هم خودش کمتر کار کنه و هم شما کمتر معطل بشید بیاد و 1 میز دیگه ای آماده از غذاهای شما رو تهیه کنه و بلافاصله بعد از سفارش شما غذا رو روی میزتون بزاره . در اینجا گارسون” باس ” آشپزخانه ” رم ” و میز آماده ” کش ” در نظر گرفته می شن . بعد از چند روز شما همبرگر رو میخورید طبق عادت گارسون برای شما سوسیس میاره اما شما می گید که امروز املت می خوام! اینجا گارسون مجددا مجبور میشه که 1 دقیقه شما رو در انتظار بزاره تا املت رو براتون بیاره . در اینجا گارسون میز دومی رو تهیه می کنه که بر اساس انتخاب های دوم شما چیده شده . بدین ترتیب شما اگر غذایی رو سفارش بدین که در میز اول نباشه اما در میز دوم باشه بلافاصله غذا رو میل می کنید و معطل نمی شید . میز دوم در اینجا کش سطح دو یا ” Cache L2 ” هست . اصطلاحی که امروزه در رابطه با فول کش یا هالف کش گفته میشه همین کش سطح 2 هست . اصول کار پردازنده بدین صورت که پیش بینی دستورات بعدی رو کرده و جواب دستورات رو در حافظه ی نهان یا همون کش می ذاره . جالبه که بدونید پردازنده 90% دستورات بعدی رو درست حدس میزنه و اگر حدس پردازنده غلط از کار در بیاد مجبوره که به حافظه ی رم مراجعه کنه که همین مراجعه باعث تاخیر زیادی در کار پردازنده میشه . نکته ی که قابل گفتن هست اینه که این حافظه بسیار گران قیمت هست و به صرفه نیست که برای بالا بردن سرعت کامپیوتر حافظه کش تهیه کنید . ( مجبورید پردازنده هم عوض کنید!)
کتابداری را در نظر بگیرید که در یک کتابخانه مسئول تحویل کتاب به متقاضیان است . فرض کنید در سیستم فوق ( درخواست و تحویل کتاب ) از مفهوم Cacheاستفاده نمی گردد. اولین متقاصی کتابی را درخواست می نماید( فرض شده است که متقاضی خود نمی تواند مستقیما” کتاب مورد نظر را از قفسه مربوطه ،بردارد) ، کتابدار، کتاب مورد نظر را از قفسه مربوطه پیدا و در ادامه آن را تحویل متقاضی می نماید. متقاضی پس از ساعاتی مراجعه و کتاب را تحویل می دهد. کتابدار، کتاب تحویلی را مجددا” در قفسه مربوطه قرار می دهد. پس از لحظاتی یک متقاضی دیگر مراجعه و همان کتاب قبلی را درخواست می نماید ، کتابدار مجددا” می بایست به بخش مربوطه در کتابخانه مراجعه و پس از بازیابی کتاب ، آن را در اختیار متقاضی دوم قرار دهد.همانگونه که ملاحظه می گردد ، کتابدار مکلف است برای تحویل هر کتاب ( ولو کتاب هائی که فرکانس استفاده از آنان توسط متقاضیان زیاد باشد ) به بخش مربوطه مراجعه و پس از یافتن کتاب آن را در اختیار متقاضیان قرار دهد. آیا روشی وجود دارد که با استناد به آن بتوان عملکرد و کارآئی کتابدار را بهبود بخشید ؟
در پاسخ به سوال فوق می توان با ایجاد یک سیستم Cache برای کتابدار ، کارآئی آن را افزایش داد. فرض کنید بخشی را با ظرفیت حداکثر ده کتاب در مجاورت ( نزدیکی ) کتابدار آماده نمائیم . کتاب هائی که توسط متقاضیان برگردانده می شود، در بخش فوق ذخیره خواهند شد. مثال فوق را با در نظر گرفتن سیستم Cache ایجاد شده برای کتابدار مجددا” دنبال می نمائیم . در ابتدای فعالیت روزانه ، بخش Cache خالی بوده و هنوز در آن کتابی قرار نگرفته است . اولین متفقاصی مراجعه و کتابی را درخواست می نماید . کتابدار می بایست به بخش مربوطه مراجعه و کتاب را از قفسه مربوطه براشته و در اختیار متقاضی قرار دهد. متقاضی پس از تحویل کتاب ، چند ساعت بعد مراجعه و کتاب را تجویل کتابدار خواهد داد. کتابدار، کتاب تحویلی را در بخش پیش بینی شده برای Cache قرار می دهد. لحظاتی بعد متقاضی دیگر مراجعه و درخواست همان کتاب را می نماید .کتابدار در ابتدا بخش مربوط به Cache را جستجو و در صورت یافتن کتاب ، آن را به متقاضی تحویل خواهد داد. در این حالت ضرورتی به مراجعه کتابدار به بخش و قفسه های مربوطه نخواهد بود. در روش فوق زمان تحویل کتاب به متقاضی بهبود چشمگیری پیدا خواهد کرد. در صورتیکه کتاب درخواستی توسط متقاضی در بخش Cache کتابخانه نباشد ، چه اتفاقی خواهد افتاد؟ در ابتدا مدت زمانی صرف خواهد شد که کتابدار به این اطمینان برسد که کتاب درخواستی در بخش Cache موجود نمی باشد ( جستجو) یکی از چالش های اصلی در رابطه با طراحی Cache به حداقل رساندن زمان جستجو در Cache است .سخت افزارهای جدید ، زمان فوق را به صفر نزدیک کرده اند. پس از حصول اطمینان از عدم وجود کتاب در بخش Cache ، کتابدار می بایست با مراجعه به بخش مربوطه آن را انتخاب و در ادامه در اختیار متقاضی قرار دهد.
با توجه به دو مثال فوق ، چندین نکته مهم در رابطه با Cache استنباط می گردد:

– تکنولوژی Cache ، استفاده از حافظه های سریع ولی کوچک ، بمنظور افزایش سرعت یک حافظه کند ولی با حجم بالا است
– زمانیکه از Cache استفاده می گردد ، در ابتدا می بایست محتویات آن بمنظور یافتن اطلاعات مورد نظر بررسی گردد. فرآیند فوق را Cache hit می گویند. در صورتیکه اطلاعات مورد نظر در Cache موجود نباشند (Cache miss) ، کامپیوتر می بایست در انتظار تامین داده های خود از حافظه اصلی سیستم باشد ( حافظه ای کند ولی با حجم بالا )
– اندازه Cache محدود بوده وسعی می گردد که ظرفیت فوق حتی المقدور زیاد باشد ، ولی بهرحال اندازه آن نسبت به رسانه های ذخیره سازی دیگر بسیار کم است .
– این امکان وجود خواهد داشت که از چندین لایه Cache استفاده گردد.

Cache در کامپیوتر

کامپیوتر، ماشینی است که زمان انجام کارها توسط آن با واحدهای خیلی کوچک اندازه گیری می گردد.زمانیکه ریزپردازنده قصد دستیابی به حافظه اصلی را داشته باشد، می بایست مدت زمانی معادل 60 نانوثانیه را برای این کار در نظر بگیرد. سرعت فوق بسیار بالا است ولی سرعت ریزپردازنده بمراتب بیشتر است . ریزپردازنده قادر به داشتن سیکل هائی به اندازه دو نانوثانیه است . تفاوت سرعت بین پردازنده و حافظه کاملا” مشهود بوده و قطعا” رضایت پردازنده در این خصوص کسب نخواهد شد. پردازنده می بایست تاوان کند بودن حافظه را خود بپردازد . انتظار پردازنده و هرز رفتن زمان مفید وی کوچکترین تاوانی است که می بایست پردازنده پذیرای آن باشد.
بمنظور حل مشکل فوق ، فرض کنید از یک نوع خاص حافظه، با ظرفیت کم ولی با سرعت بالا ( 30 نانوثانیه ) ، استفاده گردد . سرعت دستیابی به حافظه فوق دو مرتبه سریعتر نسبت به حافظه اصلی است .این نوع حافظه راL2 Cache می نامند. فرض کنید از یک حافظه بمراتب سریعتر ولی با حجم کمتر استفاده و آن را مستقیما” با پردازنده اصلی درگیر نمود. سرعت دستیابی به حافظه فوق می بایست در حد و اندازه سرعت پردازنده باشد .این نوع حافظه ها را L1 Cache می گویند.
در کامپیوتر از زیرسیستمهای متفاوتی استفاده می گردد.از Cache می توان در رابطه با اکثر زیر سیستمهای فوق استفاده تا کارآئی آنان افزایش یابد.

رم های DDR5 به زودی جایگزین DDR4 می شوند

رم های DDR5 به زودی جایگزین DDR4 می شوند

ماژول های DDR4 چند سالی است که راهی بازار شده و به خوبی قادر به تغذیه سخت افزارهای مدرن هستند؛ اما ظاهرا JEDEC علاقه ای به یک وقفه ی 10 ساله دیگر نداشته و سری جدید استاندارد RAM ها را در یک بازه زمانی کمتر راهی بازار خواهد کرد. هم اینک دو استاندارد DDR5 یا (Double Data Rate 5) و NVDIMM-P در حال توسعه هستند که به گفته ی JEDEC تا سال 2018 به بازار سخت افزار معرفی خواهند شد. در حافظه های DDR5 بهره وری بیشتر از انرژی به نسبت DRAM های پیشین کاملا محسوس است؛ تراکم سلولی تراشه ها بیشتر از DDR4 بوده و همچنین پهنای باند نیز تا حداکثر 2 برابر افزایش پیدا می کند. DDR5 در زمینه سیستم های کلاینت، سرور، پایگاه داده و مواردی از این دست بسیار کاربردی تر عمل خواهد کرد.

در بخش حافظه های Hybrid DIMM نیز NVDIMM-P ها معرفی خواهند شد. JEDEC برای آشنایی بیشتر با ویژگی های این دو حافظه جدید، کارگاه های فنی-تخصصی برگزار خواهد کرد. وب سایت JEDEC میزبان ثبت نام مهندسان و کمپانی هایی است که خواستار همکاری و دریافت بیشتر در زمینه حافظه های رم جدید است. به زودی اطلاعات بیشتری از حافظه های DDR5 منتشر خواهد شد.

مفهوم پنالتی گوگل (جریمه گوگل)

اغلب با ما با انواع پنالتی و جریمه در مسابقات ورزشی آشنا هستیم. اگر بازیکنی حرکتی غیر ورزشی یا خلاف قانون مسابقه انجام دهد، به خاطر عمل خود جریمه خواهد شد. بسته به نوع تخلف صورت گرفته، بازیکن ممکن است از بازی اخراج شده یا مدت زمانی از بازی در میادین ورزشی محروم گردد.

پنالتی های گوگل مشابه پنالتی ها و جریمه های مسابقات ورزشی هستند. آنها برای تنبیه کردن وب سایت های متخلف، طراحی شده اند. این پنالتی ها همیشه به صورت دستی انجام نمی شوند و بسیاری از وب سایت ها به صورت ناخواسته تحت این جرایم قرار می گیرند.

جریمه هایی که گوگل برای سایت ها در نظر می گیرد تاثیر منفی زیادی بر روی کارایی آن در نتایج جستجو خواهد داشت. به عبارتی وب سایت پنالتی شده دچار افت رتبه یا حذف کامل از نتایج جستجو می شود.

پنالتی گوگل به معنای دردسر است

جریمه گوگل بدین معنیست که وب سایت شما دیگر در نتایج جستجو نمایش داده نشده یا رتبه آن به شدت افت خواهد کرد. هنگامی که وب سایتی دچار جریمه می شود، مخاطبین هدف شما دیگر شما را پیدا نخواهند کرد. در نتیجه ترافیک سایتتان و درامد شما دچار کاهش شدید خواهد شد.

این اتفاق برای هر سایتی می تواند بیفتد. پنالتی گوگل می تواند در ادامه حتی فعالیت های غیر مخرب شما نیز اتفاق بیفتد و هنگامی که دچار چنین مشکلی شوید، رتبه سایت افت زیادی خواهد کرد و جبران این مسئله نیز کار ساده ای نخواهد بود.

رادزاد می تواند به شما کمک کند تا مشکل پنالتی گوگل را رفع کنید. کارشناسان سئو رادزاد به بررسی سایت شما خواهند پرداخت و تغییرات لازم را در آن اعمال خواهند کرد. بدین شکل مجددا وب سایت شما به رتبه سابق خود بر می گردد.

آیا از جمله افرادی هستید که تاکنون وب سایت شما دچار جریمه نشده، اما می خواهید از آن در امان بمانید؟ متخصصین ما همواره در حال بررسی تغییرات الگوریتم های گوگل هستند و وب سایت شما را همواره متناسب با این تغییرات بروزرسانی می کنند. در نتیجه این اطمینان خاطر به شما دست خواهد داد تا هیچ وقت دچار افت رتبه ناشی از پنالتی گوگل نمی شوید.

رادزاد به عنوان تیم متخصص رفع پناتی گوگل از آنچه که گوگل به آن علاقه مند است آگاهی کافی دارد. تیم رفع پنالتی گوگل رادزاد به شما کمک می کند تا وب سایت شما دوباره به نتایج جستجو بازگشته تا شما نیز بتوانید به رشد کسب و کارتان امید داشته باشید.

چرا وب سایت ها دچار جریمه گوگل می شوند؟

ماموریت گوگل ارائه بهترین نتایج جستجوست. از دید گوگل هر نوع وب سایتی که سعی در فریب گوگل می کند در حال آسیب رسانی به این محصول گوگل، یعنی موتور جستجوی آن می باشد. گوگل بدون ارائه نتایج با کیفیت دیگر به عنوان بهترین موتور جستجوی دنیا نخواهد بود.

پنالتی گوگل درنتیجه تحول و بروزرسانی های مداوم الگوریتم های گوگل است تا بدین وسیله وب سایت های اسپم (وب سایت های نقض کننده قوانین گوگل) را شناسایی کند.

بعضی از جریمه های گوگل به صورت دستی و ناگهانی توسط کارمندان این شرکت صورت می گیرد و بعضی دیگر نیز در نتیجه بروزرسانی های مداوم آن هستند. گوگل با استفاده از این رویه به مراقبت از کیفیت نتایج جستجو پرداخته و با وب سایت های متخلف برخورد می کند.

انواع پنالتی گوگل

برای اینکه دچار جریمه گوگل نشوید دقت داشته باشید که وب سایت شما دارای موارد زیر نباشد:

• ویروس ها و برنامه های مخرب
• متن و لینک های مخفی
• مخفی کاری یا Cloaking (نمایش نسخه متفاوتی از سایت به موتورهای جستجو)
• ریدایرکت های غیر مجاز (انتقال اتوماتیک کاربر به دیگر وب سایت ها بدون حتی یک کلیک از طرف او)
• زیادی روی در استفاده از کلمات کلیدی
• مقادیر قابل توجهی از محتوای تکراری

لیست جریمه های گوگل به همین موارد ختم نمی شود. در حالت کلی می توان گفت که فعالیت هایی که به هر شکلی موجب فریب موتورهای جستجو یا آسیب رسانی به کاربران می شود قطعا در این لیست قرار خواهد گرفت.

چگونه از پنالتی گوگل خارج شویم؟

رفع پنالتی گوگل هیچگاه آسان نیست. دقت داشته باشید که در حالت کلی دو نوع پنالتی وجود دارد: دستی و اتوماتیک.

پنالتی های دستی توسط کارکنان گوگل تشخیص و اعمال می شوند. این گونه پنالتی ها اغلب زمانی که وب سایت شما در حال انجام فعالیتی مغایر با سیاست های گوگل باشد اتفاق می افتد. از جمله عوامل این نوع پنالتی می توان به وجود بد افزار، مخفی کاری، ریدایرکت های مخرب یا خرید بک لینک اشاره کرد.

هنگامی که دچار جریمه دستی گوگل می شوید، می بایست از گوگل عذرخواهی کرده و بعد از رفع مشکلات از آن بخواهید که به ایندکس مجدد سایت شما بپردازد. در نتیجه وب سایت شما مجددا در نتایج جستجو قرار گرفته و در دسترس کاربران گوگل قرار گیرد.

از سوی دیگر جریمه های اتوماتیک یا الگوریتمی گوگل بدون دخالت نیروهای انسانی انجام می شود. این نوع پنالتی ها در نتیجه تغییرات الگوریتم های گوگل برای افزایش رتبه سایت های بهتر و کاهش رتبه وب سایت های ضعیف تر اتفاق می افتد.

پنالتی های الگوریتمی مانند پاندا، پنگوئن و مرغ مگسخوار در نتیجه محتوای تکراری، استفاده افراطی از کلمات کلیدی، سرعت پایین سایت یا فقدان بک لینک برای سایت ها ممکن است اتفاق بیفتد. در نتیجه دچار شدن به این گونه پنالتی ها، احتمالا در نتایج جستجو باقی خواهید ماند، اما ترافیک بسیار کمتری کسب خواهید کرد.

اگر نیاز به کمک دارید و نمی دانید که از کجا بایست شروع کنید، سرویس رفع پنالتی رادزاد بهترین انتخاب برای شماست. متخصصین ما به شما کمک می کنند تا جریمه گوگل را برطرف کرده و بتوانید مجددا بر روی کسب و کار خود متمرکز شوید.

هر افت رتبه ای پنالتی نیست

تنها به واسطه افت رتبه در نتایج جستجو نمی توان گفت که وب سایت شما دچار پنالتی گوگل شده است. میزان رقابت در حیطه کسب و کار شما مطمئنا روز به روز در حال افزایش بوده و نحوه رتبه بندی وب سایت ها توسط گوگل نیز در حال تغییر می باشد. در بسیاری از مواقع پنالتی گوگل تنها یک تصور اشتباه بوده و با استفاده از سئو بهتر می توان به افزایش رتبه سایت پرداخت.

اگر مشکوک به دچار شدن به پنالتی گوگل هستید، رادزاد می تواند وجود پنالتی برای سایتتان را بررسی و چک کند. در صورت دچار شدن به پنالتی، ما می توانیم به شما کمک کنیم تا هر چه سریعتر به نتایج جستجو بازگردید. حتی در صورتی که دچار جریمه نیز نشده باشید، باز هم ما می توانیم به شما کمک کنیم تا به واسطه رفع مشکلات سایت و بهینه سازی بهتر آن، به رتبه های بالاتری دست یابید.

جریمه گوگل به معنی از دست دادن درامد سایت می باشد و تیم رفع پنالتی ما می تواند به شما یاری کند تا بدون هیچ گونه روش کلاه سیاهی دوباره وب سایت شما دوباره به روزهای اوج خود باز گردد. در صورتی که به پنالتی گوگل دچار شده اید هم اکنون با ما تماس گرفته و از مشاوره رایگان ما بهره مند شوید.