211service.com
Geheugentruc kan het internet versnellen
Computeronderzoekers van Stanford willen de harde schijf weggooien en informatie opslaan in datacenters in random access memory, de duurdere tijdelijke opslag die programma's sneller laat draaien.
De harde schijven van vandaag kunnen ongeveer 10.000 keer zoveel informatie bevatten als in het midden van de jaren tachtig, maar ze kunnen grote hoeveelheden gegevens slechts ongeveer 50 keer zo snel overbrengen als toen. Dit is een steeds groter knelpunt voor gegevens die zijn opgeslagen op een server in een datacenter - het soort dat steeds vaker voorkomt naarmate bedrijven hun gegevens naar cloud computing pushen.
Voor toepassingen die heel snel veel gegevens moeten manipuleren, zoals hoogfrequente aandelenhandel of het vertalen van webpagina's van de ene taal naar de andere, is de vertraging een probleem, zegt John Ousterhout , onderzoeksprofessor computerwetenschappen aan Stanford en hoofd van een nieuw project op basis van het idee, RAMCloud genaamd. We zien steeds meer interessante toepassingen die enorme datasets hebben en die data heel intensief ontsluiten, zegt hij.
Het voorgestelde systeem van Ousterhout is gebaseerd op dynamisch willekeurig toegankelijk geheugen (DRAM). Op personal computers worden gegevens, nadat ze van een schijf of flashstation zijn opgehaald, tijdelijk opgeslagen in DRAM, waardoor een programma zeer snel toegang heeft. Gegevens worden opgeslagen als een elektrische lading op een condensator. In een datacenter zou het ophalen van bits uit DRAM en het verzenden ervan via het interne netwerk van het centrum 100 tot 1000 keer sneller moeten zijn dan het van een schijf halen.
Je kunt nieuwe soorten applicaties bouwen die voorheen gewoon niet mogelijk waren, zegt Ousterhout. Kun je ooit denken aan een moment in de geschiedenis van de technologie dat de snelheid duizendvoudig verbeterde ... gebeurde en er niets veranderde?
Sommige andere computerwetenschappers zijn sceptischer. Ik hoopte op een overtuigender argument, schreef Murat Demirbas, universitair hoofddocent informatica en techniek aan de State University van New York, Buffalo, in een blogpost waarin hij Ousterhouts RAMCloud-paper recenseerde. Demirbas schrijft ook dat het parallel gebruiken van veel schijven een andere benadering kan zijn om de ophaaltijden te verkorten.
Een punt van zorg zijn de potentiële kosten van de RAMCloud. Ousterhout schat dat 2.000 servers 48 terabyte aan DRAM-opslag kunnen leveren voor $ 65 per gigabyte. Dat is 50 tot 100 keer duurder dan schijven. Als je echter kijkt naar de kosten in termen van het aantal bits dat je per seconde kunt benaderen, is DRAM eigenlijk 10 tot 100 keer goedkoper dan schijf, zegt Ousterhout. En hij voorspelt dat tegen 2020, met verbeteringen in DRAM-technologie, een RAMCloud één tot 10 quadriljoen bytes kan opslaan voor slechts $ 6 per gigabyte.
Ousterhout vergelijkt de situatie met de jaren zeventig, toen harde schijven de tapedrives verdrongen als het belangrijkste opslagsysteem voor computers, niet omdat ze goedkoper waren, maar omdat ze computers efficiënter maakten. Schijven zijn nooit goedkoper geworden dan tape, zegt Ousterhout. Ik denk dat hetzelfde gaat gebeuren met DRAM.
Een ander probleem met DRAM is dat het vluchtig is, wat betekent dat het alleen informatie vasthoudt zolang er elektriciteit naar toe stroomt. Dus RAMCloud zou nog steeds schijven gebruiken als back-upopslag, samen met extra kopieën van gegevens in DRAM, waardoor gegevens die tijdens een crash verloren zijn gegaan, kunnen worden hersteld.
Luiz Barroso, een vooraanstaand ingenieur bij Google, zegt dat de Stanford-groep een zeer belangrijk probleem aanpakt, en hij ziet enige belofte. De economische aspecten van de huidige DRAM-technologie zouden RAMCloud uitsluiten als de oplossing voor een aantal belangrijke big data-problemen, maar het zou aantrekkelijk kunnen zijn voor meer bescheiden workloads, zegt hij.