DRAM才是傳統(tǒng)硬盤的“終結(jié)者”

在IT業(yè)界用閃存取代傳統(tǒng)硬盤已經(jīng)成了其發(fā)展趨勢(shì)。但是斯坦福大學(xué)的一個(gè)研究小組進(jìn)一步提出：DRAM才是傳統(tǒng)硬盤的“終結(jié)者”。

在IT業(yè)界用閃存取代傳統(tǒng)硬盤已經(jīng)成了其發(fā)展趨勢(shì)。但是斯坦福大學(xué)的一個(gè)研究小組進(jìn)一步提出：DRAM才是傳統(tǒng)硬盤的“終結(jié)者”。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，這個(gè)研究小組正在開展一項(xiàng)名為“RAMCloud”(內(nèi)存云)的項(xiàng)目，它能夠聚合上千臺(tái)服務(wù)器的內(nèi)存，從而極大地提高數(shù)據(jù)訪問速度。

由于DRAM一旦斷電就會(huì)丟失數(shù)據(jù)，硬盤(或許還有閃存)仍可用于數(shù)據(jù)備份。但在日常運(yùn)行中，所有信息應(yīng)用訪問都直接來自DRAM。

對(duì)于RAMCloud所面臨的潛在障礙，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授約翰歐斯特霍特(John Ousterhout)也并不避諱。他表示，障礙之一是超低延遲網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)性能需在未來三五年內(nèi)取得極大進(jìn)步，RAMCloud才能有用武之地。

但是RAMCloud一旦成功，也將帶來巨大的收益。DRAM價(jià)格昂貴，但是它的速度比閃存快5-10倍，比傳統(tǒng)硬盤快100-1000倍。而企業(yè) 使用傳統(tǒng)機(jī)械硬盤時(shí)，很少會(huì)把硬盤的存儲(chǔ)容量塞滿，但卻在數(shù)據(jù)訪問速度上備受限制。所以盡管DRAM每字節(jié)的存儲(chǔ)成本比硬盤貴50-100倍，但歐斯特霍 特教授認(rèn)為，DRAM的每次讀寫操作成本依然低于硬盤。

一些廠商已經(jīng)認(rèn)識(shí)到DRAM的性能優(yōu)勢(shì)，其實(shí)VoltDB等數(shù)據(jù)公司已經(jīng)建立了內(nèi)存型數(shù)據(jù)庫，主要用于某些交易繁多的專業(yè)應(yīng)用。歐斯特霍特相信，隨著技術(shù)發(fā)展和價(jià)格下降，DRAM未來將有更廣泛的用途。

RAMCloud：數(shù)據(jù)新家園

2009年12月和2011年10月發(fā)表的兩篇論文，描述了RAMCloud在數(shù)千臺(tái)服務(wù)器和數(shù)百TB數(shù)據(jù)上的應(yīng)用。 2009年的論文中寫道：“所有信息一直保存在DRAM中，DRAM是數(shù)據(jù)的永久家園，而磁盤僅用于備份。”此外，RAMCloud必須自動(dòng)形成一定規(guī) 模，從而支持?jǐn)?shù)以千計(jì)的存儲(chǔ)服務(wù)器;應(yīng)用程序所看到的只有存儲(chǔ)系統(tǒng)，而與存儲(chǔ)服務(wù)器的數(shù)量無關(guān)。該論文稱，裝有RAMCloud的網(wǎng)絡(luò)每秒鐘可處理100 萬次服務(wù)請(qǐng)求。

現(xiàn)在，歐斯特霍特和和他的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)做出了由80臺(tái)各裝有24GB DRAM的服務(wù)器組成的2TB原型系統(tǒng)，雖然離目標(biāo)還有一定差距，但是它一旦遇到系統(tǒng)崩潰，僅需5微秒就能恢復(fù)基本的讀取操作。研究團(tuán)隊(duì)從一年半以前開始 為該系統(tǒng)編寫代碼，但是該系統(tǒng)的“1.0版”仍需6到12個(gè)月才能投入商業(yè)使用。

歐斯特霍特認(rèn)為RAMCloud系統(tǒng)的首批用戶，會(huì)是那些在創(chuàng)建前沿互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序時(shí)受到存儲(chǔ)系統(tǒng)局限的團(tuán)隊(duì)對(duì)于他們而言，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫不能保障數(shù)據(jù) 的實(shí)時(shí)訪問。例如Facebook這樣的網(wǎng)站，就很可能從RAMCloud中受益，歐斯特霍特表示他已經(jīng)和Facebook的高管進(jìn)行過相關(guān)討論。普通用 戶或許感覺不出什么區(qū)別，但Facebook網(wǎng)頁上生成的顯示內(nèi)容，的確受到了數(shù)據(jù)訪問速度的限制。“他們現(xiàn)在受到很大局限，因?yàn)樗麄儧]有足夠快的存儲(chǔ)系 統(tǒng)。”

但是，就算技術(shù)已經(jīng)成熟，F(xiàn)acebook也不可能在一夜之間將其存儲(chǔ)系統(tǒng)全部換成RAMCloud。不過歐斯特霍特表示，他們團(tuán)隊(duì)的研究工作已經(jīng) 吸引了一些閃存設(shè)備廠商和存儲(chǔ)系統(tǒng)公司。歐斯特霍特認(rèn)為，從長遠(yuǎn)來看，RAMCloud有望被用于亞馬遜Elastic Compute Cloud或者Windows Azure等云網(wǎng)絡(luò)，甚至被用于企業(yè)數(shù)據(jù)中心。