Minnestrick kan göra webben snabbare

Dataforskare vid Stanford vill slänga hårddisken och lagra information i datacenter i random access memory, den dyrare tillfälliga lagringen som gör att programmen går snabbare.





Dagens hårddiskar kan innehålla ungefär 10 000 gånger så mycket information som de gjorde i mitten av 1980-talet, men de kan bara överföra stora mängder data ungefär 50 gånger så snabbt som de kunde då. Detta är en allt viktigare flaskhals för data som lagras på en server i ett datacenter – den sorten som blir allt vanligare när företag flyttar sin data till molnbearbetning.

För applikationer som behöver manipulera mycket data mycket snabbt, som högfrekvent aktiehandel eller översättning av webbsidor från ett språk till ett annat, är förseningen ett problem, säger John Ousterhout , forskningsprofessor i datavetenskap vid Stanford och chef för ett nytt projekt baserat på idén, kallat RAMCloud. Vi ser fler och fler intressanta applikationer som har enorma datamängder och får tillgång till den datan väldigt intensivt, säger han.

Ousterhouts föreslagna system är baserat på dynamiskt direktminne (DRAM). I persondatorer, efter att data har hämtats från en disk eller flashenhet, lagras den tillfälligt i DRAM, vilket ger ett program med mycket snabb åtkomst. Data lagras som en elektrisk laddning på en kondensator. I ett datacenter bör det gå 100 till 1 000 gånger snabbare att hämta bitar från DRAM och skicka dem över centrets interna nätverk än att hämta det från en disk.

Du kommer att kunna bygga nya typer av applikationer som bara inte var möjliga tidigare, säger Ousterhout. Kan du någonsin tänka på en tid i teknikens historia då en förbättring av hastigheten tusenfaldigt … hände och ingenting förändrades?

Vissa andra datavetare är mer skeptiska. Jag hoppades få höra ett mer övertygande argument, skrev Murat Demirbas, docent i datavetenskap och teknik vid State University of New York, Buffalo, i ett blogginlägg som granskar Ousterhouts RAMCloud-tidning. Demirbas skriver också att användning av många diskar parallellt kan vara ett annat sätt att minska hämtningstiderna.

Ett problem är den potentiella kostnaden för RAMCloud. Ousterhout uppskattar att 2 000 servrar skulle kunna ge 48 terabyte DRAM-lagring för $65 per gigabyte. Det är 50 till 100 gånger dyrare än diskar. Men om du tittar på kostnaden i termer av hur många bitar du kan komma åt per sekund, är DRAM faktiskt 10 till 100 gånger billigare än disk, säger Ousterhout. Och han räknar med att 2020, med förbättringar av DRAM-tekniken, skulle ett RAMCloud kunna lagra en till 10 kvadrilljoner byte för bara $6 per gigabyte.

Ousterhout jämför situationen med 1970-talet, när hårddiskar ersatte bandenheter som huvudlagringssystem för datorer, inte för att de var billigare utan för att de fick datorer att fungera mer effektivt. Diskar blev aldrig billigare än tejp, säger Ousterhout. Jag tror att samma sak kommer att hända med DRAM.

Ett annat problem med DRAM är att det är flyktigt, vilket innebär att det bara innehåller information så länge som elektricitet flödar till det. Så RAMCloud skulle fortfarande använda diskar som backuplagring, tillsammans med extra kopior av data i DRAM, vilket gör att data som förlorats under en krasch kan återställas.

Luiz Barroso, en framstående ingenjör på Google, säger att Stanford-gruppen tar itu med ett mycket viktigt problem, och han ser något lovande. Ekonomin med nuvarande DRAM-teknik skulle utesluta RAMCloud som lösningen för några viktiga big data-problem, men det kan vara övertygande för mer blygsamma arbetsbelastningar, säger han.

Dölj