Thủ thuật tăng tốc web bằng RAM có bộ nhớ

Các ổ đĩa cứng ngày nay có thể lưu giữ khoảng 10.000 lần thông tin như chúng đã làm vào giữa những năm 1980, nhưng chúng chỉ có thể chuyển một khối lượng lớn dữ liệu nhanh hơn khoảng 50 lần so với trước kia. Điều này ngày càng gây đình trệ đối với các dữ liệu được lưu trữ trên một máy chủ trong một trung tâm dữ liệu.

Đối với các ứng dụng cần để điều khiển nhiều dữ liệu một cách nhanh chóng, giống như giao dịch chứng khoán tần số cao, hoặc dịch các trang web từ một ngôn ngữ này sang một ngôn ngữ khác, thì sự trì hoãn là một vấn đề lớn, ông John Ousterhout, giáo sư nghiên cứu khoa học máy tính tại Stanford và là người đứng đầu một dự án mới được gọi là RAMCloud, cho biết. "Chúng tôi đang nhận thấy ngày càng có nhiều ứng dụng thú vị hơn có các bộ dữ liệu khổng lồ và truy cập dữ liệu rất mạnh mẽ", ông nói.

Hệ thống của Ousterhout được dựa trên bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động (DRAM). Trong các máy tính cá nhân, sau khi dữ liệu được lấy từ một ổ đĩa hoặc ổ đĩa flash, nó tạm thời được lưu trữ trong DRAM, cung cấp một chương trình với quyền truy cập rất nhanh. Dữ liệu được lưu trữ như là một điện tích trên một tụ điện. Trong một trung tâm dữ liệu, lấy các bit từ DRAM và gửi chúng qua hệ thống mạng nội bộ của trung tâm nhanh hơn từ 100 đến 1.000 lần so với việc nhận nó từ một ổ đĩa.

“Bạn sẽ có thể xây dựng các loại ứng dụng mới mà trước đây không thể”, Ousterhout.

Một số nhà khoa học máy tính khác thì hoài nghi hơn. "Tôi đã hy vọng được nghe thấy một lập luận thuyết phục hơn", Murat Demirbas, phó giáo sư khoa học máy tính và kỹ thuật tại trường Đại học bang New York, Buffalo, viết trong một bài đăng blog khi đề cập đến bài viết về RAMCloud của Ousterhout. Demirbas cũng viết rằng sử dụng các ổ đĩa song song cũng có thể là một cách tiếp cận khác để cắt giảm thời gian thu hồi.

Một mối quan tâm là về vấn đề chi phí tiềm năng của RAMCloud. Ousterhout ước tính rằng 2.000 máy chủ có thể cung cấp 48 terabyte lưu trữ DRAM với giá 65 USD cho mỗi gigabyte. Mức giá này cao hơn từ 50 đến 100 lần so với ổ đĩa thường. Tuy nhiên, nếu bạn xem xét chi phí với điều kiện bạn có thể truy cập bao nhiêu bit mỗi giây, thì DRAM thực sự là rẻ hơn từ 10 đến 100 lần so với ổ đĩa, Ousterhout nói. Và ông có một dự án đến năm 2020, với những cải tiến trong công nghệ DRAM, một RAMCloud có thể lưu trữ từ 1 đến 10 nghìn triệu triệu byte với mức giá 6 USD cho mỗi gigabyte.

Ousterhout so sánh tình hình hiện tại với những năm 1970, khi các ổ đĩa cứng thay thế các ổ đĩa băng trở thành hệ thống lưu trữ chính cho các máy tính, không phải là bởi vì chúng ít tốn kém mà là vì chúng làm cho máy tính chạy hiệu quả hơn. "Đĩa không bao giờ rẻ hơn băng", Ousterhout nói. "Tôi nghĩ rằng điều tương tự sẽ xảy ra với DRAM."

Một vấn đề khác với DRAM là nó dễ bay hơi, có nghĩa là nó chỉ chứa thông tin khi dòng điện chạy qua nó. Vì vậy, RAMCloud vẫn sẽ sử dụng ổ đĩa như lưu trữ sao lưu, cùng với bản sao phụ của dữ liệu trong DRAM, cho phép dữ liệu bị mất trong một tai nạn được phục hồi.Luiz Barroso, một kỹ sư nổi tiếng tại Google, cho biết rằng nhóm nghiên cứu của Stanford đã giải quyết được một vấn đề rất quan trọng, và ông nhận thấy một số sự hứa hẹn tuyệt vời.

PV