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導讀：如果讓你將高容量存儲的數據中心的（尤其是那些與云架構有關聯(lián)的）現(xiàn)有磁盤陣列更新?lián)Q代，大多數人面臨的問題都是成本。但是如果將來某一天成本不再是問題呢？在可預見的未來運行在數據中心的DRAM會替代傳統(tǒng)的磁盤陣列嗎？

相對于RAMCloud 磁盤和閃存的速度都已顯得力不從心

在當今的時代下，固態(tài)硬盤已成為企業(yè)中的熱門技術。但斯坦福大學的計算機科學團隊認為有更好的解決方案。他們已經想出了可擴展且高性能的存儲方法，其被稱為RAMCloud。這種解決方案可存儲動態(tài)隨機存儲器中的所有數據。同時還可以聚合整個數據中心的內存資源。

RAMCloud的可擴展性和性能方面表現(xiàn)使它成為高性能計算的關鍵技術。特別是數據密集型的應用程序，而此技術在計算密集型的應用程序則表現(xiàn)一般。

 

John Ousterhout

Tcl/Tk的創(chuàng)始人、美國工程院院士、ACM Fellow John Ousterhout 2008年離開工業(yè)界到斯坦福大學任教，在Facebook、Mellanox、NEC、NetApp、SAP的支持下，領導一個團隊從事RAMCloud的研究

RAMCloud項目由斯坦福大學教授John Ousterhout發(fā)起。同時他也是Tcl腳本語言的發(fā)明者。他還是Electric Cloud公司的董事長，Electric Cloud公司成立于2002年，其主要業(yè)務是提供高性能軟件構件工具。Ousterhout在高性能計算領域進行了深入的研究，并對分布式文件系統(tǒng)和高性能文件系統(tǒng)有所研究。簡而言之，RAMCloud是在數據中心或集群的大量服務器中匯集在內存中所有應用程序數據的軟件平臺。RAMCloud可提供比基于磁盤存儲低100-1000倍延遲和比以往高100-1000倍的吞吐量。

研究人員相信目前的所依賴的硬盤技術將不足以應對數據密集型應用，這個趨勢正在蔓延到企業(yè)計算的各個方面。研究人員還在文章中宣布如果RAMCloud成功，它將會取代磁盤從而作為數據中心主要的存儲技術。

RAMCloud的兩個最吸引人的特性是能夠擴展到數以千計的服務器并能夠保持極低的延遲。

RAMCloud的延遲可低至5-10微秒。這比傳統(tǒng)磁盤快1000倍，比閃存要快5倍左右。研究人員表示RAMCloud的低延遲特性對于對低延遲有苛刻要求的Web的應用來說都有些顯得性能過剩。但還是應該鼓勵這種技術的發(fā)展，這會帶來巨大的性能優(yōu)勢。同時對于一些高性能計算（HPC）應用，RAMCloud的低延遲特性則顯得如魚得水。

但網絡延遲對RAMCloud低延遲優(yōu)勢的影響也是不可回避的問題。雖然像InfiniBand、Myrinet和Arista等高性能以太網廠商可實現(xiàn)跨數據中心10微秒延遲數據傳輸。但今天大多數設備采用的TCP/IP以太網的延遲達到了300-500微秒。網絡延遲方面的優(yōu)化是 RAMCloud性能大化的關鍵因素。

至于可擴展方面，研究人員認為使用當下的商用服務器和存儲技術RAMCloud的規(guī)?？筛哌_500TB。在未來5-10年RAMCloud的成本可能會降到每GB 5美元，并且規(guī)?？蛇_到1-10PB。

圖表代表三種存儲技術在不同大小數據集和不同訪問頻率的成本（斯坦福大學計算機科學系繪制）

但在當今的市場，RAMCloud存儲成本為每GB 60美元左右。DRAM系統(tǒng)的相對于磁盤和固態(tài)存儲來說還是略顯昂貴的。DRAM存儲系統(tǒng)比傳統(tǒng)的磁盤的價格貴50-100倍，比閃存貴5-10倍。但對于高吞吐量I/O應用DRAM還是能夠體現(xiàn)其價值的。研究人員表示如果你的代碼執(zhí)行速度夠快，你就可以突破存儲數據訪問的約束。從這個角度看DRAM其實比比傳統(tǒng)硬盤價格低10-100倍。

這項技術也不可避免的面臨一些問題，包括精確的數據模型和API、如何優(yōu)化遠程調用延遲、數據持久型和可用性、集群管理、多租戶的應用、以及支持原子更新等技術還在摸索中。然而，這些都是可以解決的問題。塑

隨著數據中心的擴展建設，未來將會浮現(xiàn)出越來越多的數據密集型應用。這為RAMCloud的普及奠定了基礎?，F(xiàn)在還沒有一個RAMCloud項目變成商業(yè)產品的時間表。不過Ousterhout在Electric Cloud的經驗可幫助RAMCloud盡快在商業(yè)領域中應用。

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