Виртуализация памяти - Memory virtualization

В Информатика, виртуализация памяти отделяет летучие оперативная память (RAM) ресурсов из отдельных систем в центре обработки данных, а затем объединяет эти ресурсы в виртуализованный пул памяти, доступный для любого компьютера в кластере.[нужна цитата ] Доступ к пулу памяти осуществляется операционной системой или приложениями, работающими поверх операционной системы. Затем распределенный пул памяти можно использовать в качестве высокоскоростного кеша, уровня обмена сообщениями или большого общего ресурса памяти для ЦП или приложения ГП.

Описание

Виртуализация памяти позволяет объединенным в сеть и, следовательно, распределенным серверам совместно использовать пул памяти, чтобы преодолеть ограничения физической памяти, что является обычным узким местом в производительности программного обеспечения.[нужна цитата ] Благодаря этой возможности, интегрированной в сеть, приложения могут использовать преимущества очень большого объема памяти для повышения общей производительности, использования системы, повышения эффективности использования памяти и включения новых вариантов использования. Программное обеспечение на узлах (серверах) пула памяти позволяет узлам подключаться к пулу памяти для предоставления памяти, а также для хранения и извлечения данных. Программное обеспечение для управления и технологии чрезмерное использование памяти управлять общей памятью, вставкой данных, политиками вытеснения и предоставления, назначением данных участвующим узлам и обрабатывает запросы от клиентских узлов. Доступ к пулу памяти можно получить на уровне приложения или операционной системы. На уровне приложения доступ к пулу осуществляется через API или как к сетевой файловой системе для создания высокоскоростного кэша общей памяти. На уровне операционной системы кеш страницы может использовать пул как очень большой ресурс памяти, который намного быстрее, чем локальное или сетевое хранилище.

Реализации виртуализации памяти отличаются от Общая память системы. Системы с общей памятью не допускают абстракции ресурсов памяти, поэтому требуется реализация с одним экземпляром операционной системы (т.е. не в кластерной среде приложений).

Виртуализация памяти также отличается от хранилища на основе флэш-памяти, например твердотельные накопители (SSD) - SSD и другие аналогичные технологии заменяют жесткие диски (сетевые или иные), а виртуализация памяти заменяет или дополняет традиционную RAM.

Преимущества

Товары

Реализации

Интеграция на уровне приложений

В этом случае приложения, работающие на подключенных компьютерах, подключаются к пулу памяти напрямую через API или файловую систему.

Кластер, реализующий виртуализацию памяти на уровне приложений. Участники 1 ... n вносят память в пул. Приложения читают и записывают данные в пул с помощью API Java, C или API файловой системы.

Интеграция на уровне операционной системы

В этом случае операционная система подключается к пулу памяти и делает объединенную память доступной для приложений.

Кластер, реализующий виртуализацию памяти. Участники 1 ... n вносят память в пул. Операционная система подключается к пулу памяти через кеш страницы система. Приложения используют объединенную память через операционную систему.

Фон

Технология виртуализации памяти вытекает из управление памятью архитектуры и виртуальная память техники. В обеих областях путь инноваций переместился от тесных взаимосвязей между логическими и физическими ресурсами к более гибким, абстрактным отношениям, в которых физические ресурсы распределяются по мере необходимости.

Системы виртуальной памяти абстрагируются между физической RAM и виртуальными адресами, присваивая адреса виртуальной памяти как физической RAM, так и дисковым хранилищам, расширяя адресуемую память, но за счет скорости. NUMA и SMP архитектуры оптимизируют распределение памяти в многопроцессорных системах. Хотя эти технологии динамически управляют памятью на отдельных компьютерах, виртуализация памяти управляет совокупной памятью нескольких сетевых компьютеров как единым пулом памяти.

В паре с управление памятью После инноваций появился ряд методов виртуализации, позволяющих наилучшим образом использовать доступные аппаратные ресурсы. Виртуализация приложений впервые была продемонстрирована на мэйнфреймах. Следующая волна была виртуализация хранилища, как серверы, подключенные к системам хранения, таким как NAS или же SAN в дополнение к встроенным жестким дискам или вместо них. Виртуализация сервера, или Полная виртуализация, разделяет один физический сервер на несколько виртуальные машины, консолидируя несколько экземпляров операционных систем на одном компьютере для повышения эффективности и гибкости. При виртуализации как хранилища, так и сервера приложения не знают, что используемые ими ресурсы являются виртуальными, а не физическими, поэтому эффективность и гибкость достигаются без изменения приложений. Таким же образом виртуализация памяти распределяет память всего сетевого кластера серверов между компьютерами в этом кластере.

Смотрите также

Рекомендации

  • Олег Гольдшмидт, Виртуализация: продвинутые операционные системы
  • «Startup RNA Networks виртуализирует память на нескольких серверах». Информационная неделя. 13 февраля 2009 г.. Получено 24 марта, 2009.
  • «Пять тенденций виртуализации, за которыми стоит следить». ComputerWorld. 3 февраля 2009 г. Архивировано с оригинал 16 марта 2009 г.. Получено 24 марта, 2009.
  • «РНК-сети и виртуализация памяти». ZDNet. 2 февраля 2009 г.. Получено 24 марта, 2009.
  • Кузнецкий, Дан (28 января 2007 г.). «Сортировка различных уровней виртуализации». ZDNet. Получено 24 марта, 2009.