This post is also available in:
English (אנגלית)
מרכזי נתונים כיום מתמודדים עם אתגר גובר: שרתים מודרניים חייבים לנהל בו זמנית מספר רב של תוכניות עבור אלפי משתמשים, תוך שמירה על אבטחת הנתונים. מצב זה יוצר צווארי בקבוק, מאט את הביצועים ומשאיר חלק גדול מהחומרה לא מנוצל. כעת, צוות בינלאומי ב-EPFL הציג גישה חדשה לזיכרון וירטואלי בשם Midgard, שמטרתה להתגבר על מגבלות אלו.
זיכרון וירטואלי מאפשר לתוכנית לפעול כאילו יש לה יותר זיכרון ממה שקיים פיזית, תוך ניהול מאובטח של מספר יישומים בו זמנית. מערכות סטנדרטיות, עם זאת, תוכננו לפני עשרות שנים ואינן מותאמות לשירותי ענן מודרניים בעלי דרישות גבוהות. כל בקשה עוברת בדיקות זהות וגישה מחמירות, שמבטיחות אבטחה אך מוסיפות עיכובים ומגבירות את צריכת האנרגיה.
Midgard עונה על בעיה זו על ידי ארגון מחדש של הזיכרון הווירטואלי לתאים (compartments), המאפשרים לתוכניות לאתר את סביבת העבודה שלהן במהירות, בעוד החומרה מבצעת את בדיקות הגישה ביעילות גבוהה יותר. עיצוב זה שומר על פרוטוקולי האבטחה הנדרשים אך מצמצם משמעותית את צווארי הבקבוק בזיכרון. יתרה מזו, הוא פועל עם התקנים ותוכנות קיימות, כך שמפתחים אינם נדרשים לשנות את היישומים שלהם.
היתרונות חורגים מעבר לביצועים. מרכזי נתונים פועלים לעיתים עם זיכרון לא מנוצל — דו"חות מצביעים על כך שיותר ממחצית הזיכרון ששכור אינו בשימוש, ומיקרוסופט ציינה כי עד20% מהזיכרון עשוי להישאר לא מוקצה במערכות ענן מסוימות. באמצעות שיפור ניהול הזיכרון, Midgard לא רק מאיץ את השרתים אלא גם מגדיל את ניצול החומרה הכולל, מה שיכול להפחית את צריכת האנרגיה ולסייע בהקטנת טביעת הרגל הפחמנית של מרכזי הנתונים.
במהלך חמש השנים האחרונות, פרויקט Midgard ייצר מספר רב של פרסומים, הדגמה שמציגה שיפורים משמעותיים ביעילות, והצגות בפני מובילי תעשייה כמו אינטל. לעתיד, הצוות מתכנן להרחיב את הגישה למחשוב בקנה מידה של מדף; שבו מדף שלם של שרתים פועל כמערכת אחת. בשילוב עם רשתות מהירות מתקדמות, גישה זו עשויה לאפשר לשירותי ענן לנצל את כל החומרה הזמינה ביעילות גבוהה יותר — לא רק את הזיכרון, אלא גם מעבדים ומשאבים נוספים.
Midgard מייצג צעד לעבר עתיד יעיל, בר-קיימא ובעל ביצועים גבוהים למרכזי נתונים, ומציע חשיבה מחדש על עקרונות הליבה של המחשוב כדי לענות על דרישות התשתיות המודרניות של הענן.
