Продолжаем рассказывать (пока еще есть что!) о новых продуктах и технологиях, анонсированных на конференции VMworld 2019, которая закончилась уже почти 3 недели назад. Одна из самых интересных и перспективных технологий - это, конечно же, техника VMware Cluster Memory, которая действительно может поменять архитектуру датацентров в будущем.

Об этой технологии хорошо написал Дункан Эппинг. Как известно некоторым из вас, еще 20 лет назад скорость доступа к оперативной памяти серверов была примерно в 1000 раз выше, чем доступ к данным другого хоста по локальной сети. Шли годы, сетевой стек и оборудование улучшались - и в итоге на сегодняшний день доступ по сети всего в 10 раз медленнее, чем локальный доступ к RAM. Достигается это различными способами, в том числе технологией удалённого прямого доступа к памяти (remote direct memory access, RDMA).

Главное в этой эволюции то, что такие вещи как RDMA стали вполне доступными по цене, а значит можно обсуждать новые архитектуры на их основе. Тем более, что одной из основных проблем текущих датацентров стала трудность масштабирования инфраструктуры по памяти - ведь когда на одном из хостов не влезают виртуальные машины по RAM (например, есть машины с очень большим потреблением памяти), нужно увеличивать память и на всех остальных хостах кластера.

Поэтому VMware в рамках сессии VMworld "Big Memory with VMware Cluster Memory" рассказала о том, как можно строить кластеры с помощью так называемых "серверов памяти", которые обеспечивают работу хостов ESXi и их виртуальных машин, которым нужно дополнительное пространство памяти по требованию.

Кстати, еще есть и ограничение по объему DRAM на одном хосте - как правило, это несколько ТБ. Как мы видим на картинке выше, эту проблему можно решить созданием отдельных Memory-серверов в кластере, которые могут раздавать свою память по высокопроизводительной шине RDMA.

Технологии сетевого доступа к памяти будут развиваться, и скоро возможность использования виртуальными машинами страниц памяти с Memory-хостов будет вполне реальна:

Для этого компания VMware разработала отдельный paging-механизм, который позволяет проводить паджинацию страниц на удаленный сервер вместо локального диска, для чего будет необходим локальный кэш. При запросе страницы с удаленного сервера она сначала будет помещаться в локальный кэш для ускорения повторного использования.

Если страницы долгое время остаются невостребованными - они перемещаются обратно на Memory Server. По-сути, эта технология представляет собой оптимизацию механизма паджинации. В то же время, здесь пока существуют следующие проблемы:

• Сбои, связанные с доступом к Cluster Memory
• Безопасность и сохранность данных
• Управление ресурсами в распределенной среде
• Увеличение потребления межсерверного канала
• Управление жизненным циклом страниц
• Производительность механизма в целом

В рамках демо на VMworld 2019 была показана технология Cluster Memory в действии для виртуальной машины, использующей 3 ГБ такой памяти.

Конечно же, самая интересная проблема - это производительность ВМ в таких условиях. VMware сделала некоторые тесты, где были использованы различные соотношения локальной и удаленной памяти. На получившемся графике видна производительность в числе выполненных операций в минуту:

Обратите внимание, и это здесь четко видно, что Cluster Memory всегда работает быстрее, чем локальный SSD-Swap. Второй важный момент тут, что даже при 70% использовании удаленной памяти виртуальная машина, с точки зрения производительности, чувствует себя вполне хорошо.

Понятно, что технология VMware Cluster Memory еще дело будущего, но пока вы можете посмотреть интересную запись упомянутой сессии на VMworld.