Fusión de páginas iguales del kernel

En informática , la fusión de páginas idénticas del kernel ( KSM ), también conocida como memoria compartida del kernel , fusión de memoria , deduplicación de memoria y deduplicación de páginas , es una característica del kernel que permite a un sistema hipervisor compartir páginas de memoria con contenido idéntico entre múltiples procesos o máquinas virtuales invitadas. Aunque no está directamente relacionada, la máquina virtual basada en el kernel (KVM) puede usar KSM para fusionar páginas de memoria ocupadas por máquinas virtuales .

KSM realiza la deduplicación de memoria escaneando la memoria principal en busca de páginas físicas con contenido idéntico e identifica las páginas virtuales que están asignadas a dichas páginas físicas. Deja una página sin cambios y reasigna cada página duplicada para que apunte a la misma página física, tras lo cual libera las páginas físicas adicionales para su reutilización. También marca ambas páginas virtuales como " copia en escritura " (COW), de modo que el kernel reasignará automáticamente una página virtual a su propia página física separada tan pronto como cualquier proceso comience a escribir en ella. ^{[ 1 ]}

KSM se diseñó originalmente para ejecutar más máquinas virtuales en un mismo host mediante el uso compartido de memoria entre procesos y máquinas virtuales. Una implementación experimental de KSM realizada por Red Hat demostró que 52 instancias virtuales de Windows  XP con 1  GB de memoria podían ejecutarse en un equipo host con tan solo 16  GB de RAM. ^{[ 2 ]} Tras su implementación , los usuarios descubrieron que KSM también resultaba útil en entornos no virtualizados donde la memoria es un recurso limitado. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

KSM se integró en la rama principal del kernel de Linux en la versión 2.6.32, publicada el 3 de diciembre de 2009. ^{[ 3 ] [ 2 ]} Para ser efectivo, el kernel del sistema operativo debe encontrar páginas de memoria idénticas ocupadas por diferentes procesos. El kernel también necesita predecir si es probable que las páginas se actualicen con la suficiente poca frecuencia como para que la fusión sea un uso eficiente de los recursos del procesador. ^{[ 4 ]} Una preocupación es que, si bien se reduce el uso de memoria, aumenta el uso de CPU, lo que anula los posibles aumentos en el rendimiento. ^{[ 1 ]}

La seguridad también es motivo de preocupación:

• Permite eludir la aleatorización del diseño del espacio de direcciones (ASLR) ^{[ 5 ] [ 6 ]}
• Expone información mediante ataques de temporización ^{[ 7 ] [ 8 ]}
• Permite la contaminación de recursos criptográficos en otros invitados virtualizados a través del ataque de martillo de fila de memoria ^{[ 9 ].}

• Deduplicación de datos : reducción de los requisitos de almacenamiento mediante el uso compartido de archivos duplicados.
• Almacenamiento de instancia única

• Documentación del kernel de Linux
• Página de Fedora KSM
• Sitio de máquina virtual basado en kernel - KSM