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コンピュータサーバ、データの読みだしが高速化

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May, 13, 2020, Waterloo--ウォータールー大学のコンピュータサイエンティストは、コンピュータシステムのストレージ効率と出力速度を大幅に改善する新しいアプローチを見出した。

現在のデータストレージシステムは、1台のストレージだけを使って情報処理を行うので、ユーザにとってはディスプレイへの情報読み出しが遅くなる。バックアップサーバは、メインストレージサーバが故障する時にのみアクティブになる。

新しいアプローチは、FLAREと言い、所与のネットワーク内のすべてのサーバを使うことで、データストレージシステムを最適化する。したがって、ユーザがデータリクエストすると、メインサーバがフルなら、別のサーバが自動的にアクティブになって、それを補完する。

「FLAREの主要な成功のカギは、最近導入したプログラマブルネットワークだ」と同大学、コンピュータサイエンス教授、Samer Al-Kiswany、FLARE技術紹介研究の共同著者は言う。「コンピュータの発明以来、どんなシステムでもストレージサーバを接続するネットワークは、厳格で柔軟性がなかった。FLAREは、スマートネットワークレイヤを構築するために最先端のネットワーキング技術を活用する。これにより、情報読み出しリクエストを満たす最速方法を見つけ出すことができる。われわれの評価では、このアプローチは、古典的設計と比較して、リクエストを2.5倍高速に実行できる」。

FLARE (fast, linearizable, network-accelerated client reads)は、新しいプロトコル。:現在のリーダーベース(leader-based)プロトコルに最小の変更でフォロワーレプリカ(follower replicas)から読取を供給する。リースを使うことなく、その間ずっと不可分操作である。

その新しいプロトコル開発で、研究チームは、まずその正確さを証明し、そのアプローチが悪い結果を返さないことを保証するために、それを正式に検証しなければならなかった。チームは、キャンパスのリアルワークロードでFLAREをテストすることができた。ウォータールーは、新しいプログラマブルネットワークのクラスタを持つ数少ない大学の一つである。

Al-Kiswanyとそのチームは、FLAREが35~97%どこへでも、読み出し速度を増やすことを確認した。

「これは、あらゆる種類のアプリケーションにつながる。このタイプのシステムは、広範なアプリケーションの中核的構成要素になるからである」とIbrahim Kettanehは話している。同氏は、FLARE開発に取り組んだ院生の一人。「FLAREは、データベースとデータ処理エンジンの性能を著しく改善する。これらは、医療制度、金融制度、金融取引のバックエンドである。また、それはオンラインドキュメント、ソーシャルネットワーキングやe-mailなどクラウドがホストする現在のコンピュータアプリケーションにも適用可能である」と同氏はコメントしている。