메모리 가상화

컴퓨터 과학에서 메모리 가상화는 휘발성 랜덤 액세스 메모리(RAM) 리소스를 데이터 센터 내의 개별 시스템에서 분리하여 클러스터 내의 ^{[citation needed]}모든 컴퓨터에서 사용할 수 있는 가상화된 메모리 풀로 집약합니다.메모리 풀은 운영체제 또는 운영체제 상에서 실행되고 있는 어플리케이션에 의해 액세스 됩니다.그런 다음 분산 메모리 풀을 CPU 또는 GPU 애플리케이션의 고속 캐시, 메시징 계층 또는 대용량 공유 메모리 리소스로 사용할 수 있습니다.

묘사

메모리 가상화를 통해 네트워크 서버(따라서 분산 서버)가 메모리 풀을 공유하여 소프트웨어 ^{[citation needed]}성능의 일반적인 병목 현상인 물리적 메모리 제한을 극복할 수 있습니다.이 기능을 네트워크에 통합하면 애플리케이션은 매우 많은 양의 메모리를 활용하여 전체적인 성능, 시스템 활용률, 메모리 사용 효율성 향상 및 새로운 사용 사례 실현을 실현할 수 있습니다.메모리 풀 노드(서버)의 소프트웨어를 사용하면 노드가 메모리 풀에 연결하여 메모리를 제공하고 데이터를 저장 및 검색할 수 있습니다.관리 소프트웨어 및 메모리 오버 커밋 기술은 공유 메모리, 데이터 삽입, 제거 및 프로비저닝 정책, 기여 노드에 대한 데이터 할당 및 클라이언트 노드의 요청을 처리합니다.메모리 풀은, 애플리케이션 레벨 또는 operating system 레벨로 액세스 할 수 있습니다.애플리케이션 레벨에서 풀은 API 또는 네트워크 파일 시스템으로 액세스하여 고속 공유 메모리 캐시를 생성합니다.운영 체제 수준에서 페이지 캐시는 풀을 로컬 또는 네트워크 스토리지보다 훨씬 빠른 대용량 메모리 리소스로 활용할 수 있습니다.

메모리 가상화의 실장은 공유 메모리 시스템과 구별됩니다.공유 메모리 시스템은 메모리 자원의 추상화를 허용하지 않으므로 단일 운영 체제 인스턴스를 사용하여 구현해야 합니다(클러스터된 애플리케이션 환경 내에서는 구현되지 않음).

메모리 가상화는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)와 같은 플래시 메모리를 기반으로 하는 스토리지와도 다릅니다.SSD 및 기타 유사한 기술은 하드 드라이브(네트워크 연결 또는 기타)를 대체하고 메모리 가상화는 기존 RAM을 대체하거나 보완합니다.

혜택들

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상품들

• RNA 네트워크 메모리 가상화 플랫폼 - 공유 캐시 및 저레이튼시 메시징 솔루션으로 구현된 저레이튼시 메모리 풀입니다.
• ScaleMP - 단일 컴퓨팅 인스턴스를 만들기 위해 여러 컴퓨터의 리소스를 결합하는 플랫폼입니다.
• Wombat 데이터 패브릭– 금융서비스로 시장 데이터를 전달하기 위한 메모리 기반 메시징 패브릭.
• Oracle Cohence는 Oracle의 Java 기반 인메모리 데이터 그리드 제품입니다.
• AppFabric Caching Service는 마이크로소프트가 개발한 여러 시스템에 분산된 메모리 내 캐시를 위한 분산 캐시 플랫폼입니다.
• IBM Websphere extremeScale은 Oracle Cohence와 매우 유사한 Java 기반 분산 캐시입니다.
• GigaSpaces XAP는 Oracle Cohence 및 VMware Gemfire와 같은 Java 기반의 인메모리 컴퓨팅 소프트웨어 플랫폼입니다.

실장

응용 프로그램 수준의 통합

이 경우 연결된 컴퓨터에서 실행되는 애플리케이션은 API 또는 파일 시스템을 통해 메모리 풀에 직접 연결됩니다.

운영 체제 수준의 통합

이 경우 운영체제는 메모리 풀에 접속하여 풀링된 메모리를 애플리케이션에서 사용할 수 있도록 합니다.

배경

메모리 가상화 테크놀로지는 메모리 관리 아키텍처와 가상 메모리 기술에 따라 달라집니다.두 분야 모두에서 혁신의 경로는 논리적 리소스와 물리적 리소스 간의 긴밀하게 결합된 관계에서 필요에 따라 물리적 리소스가 할당되는 보다 유연하고 추상적인 관계로 이동했습니다.

가상 메모리 시스템은 물리 RAM과 가상 주소 사이를 추상화하여 물리 RAM과 디스크 기반 스토리지 모두에 가상 메모리 주소를 할당하고 주소 지정 가능한 메모리를 확장하지만 속도는 희생합니다.NUMA 및 SMP 아키텍처는 멀티프로세서 시스템 내에서 메모리 할당을 최적화합니다.이러한 테크놀로지는 개개의 컴퓨터내의 메모리를 동적으로 관리하는 한편, 메모리 가상화에서는 복수의 네트워크 접속 컴퓨터의 집약 메모리를 1개의 메모리 풀로서 관리합니다.

메모리 관리의 혁신에 수반해, 이용 가능한 하드웨어 자원을 최대한으로 활용하기 위한 많은 가상화 기술이 등장했습니다.애플리케이션 가상화는 메인프레임 시스템에서 최초로 시연되었습니다.그 다음 단계는 온보드 하드 디스크 드라이브와 함께 또는 온보드 하드 디스크 드라이브 대신 NAS 또는 SAN과 같은 스토리지 시스템에 서버를 연결하는 스토리지 가상화였습니다.서버 가상화(완전 가상화)는 효율성과 유연성을 위해 단일 물리 서버를 여러 가상 머신으로 분할하여 운영 체제의 여러 인스턴스를 동일한 머신에 통합합니다.스토리지와 서버 가상화 모두에서 애플리케이션은 사용하고 있는 리소스가 물리적인 리소스가 아닌 가상임을 인식하지 못하기 때문에 애플리케이션 변경 없이 효율성과 유연성을 실현할 수 있습니다.마찬가지로 메모리 가상화는 네트워크화된 서버 클러스터 전체의 메모리를 클러스터 내의 컴퓨터에 할당합니다.

「 」를 참조해 주세요.

• 가상 메모리 - 단일 컴퓨터에서의 기존 메모리 가상화.일반적으로 TLB(Translation Lookaside Buffer)를 사용하여 가상 메모리 주소와 물리 메모리 주소를 변환합니다.
• 인메모리 데이터베이스 - 디스크 기반 데이터베이스보다 빠르고 예측 가능한 성능을 제공합니다.
• I/O 가상화 - 가상 네트워크 및 스토리지 엔드포인트를 생성하여 네트워크 및 스토리지 데이터를 동일한 패브릭(XIgo I/O Director)을 통해 전송할 수 있습니다.
• 스토리지 가상화 - 물리 스토리지(NAS, SAN, 파일 시스템(NFS, 클러스터 FS), 볼륨 관리, RAID)에서 논리 스토리지를 추상화합니다.
• RAM 디스크 - 로컬 RAM 용량으로 제한된 단일 컴퓨터 내의 가상 스토리지 디바이스입니다.
• 인피니 밴드
• 10 기가비트 이더넷
• 분산 공유 메모리
• 리모트 다이렉트 메모리 액세스(RDMA)
• 참조 위치
• 단일 시스템 이미지
• 분산 캐시

레퍼런스