Nuwe CPU load balancer van MIT

Die Shenango-stelsel word beplan om in datasentrums gebruik te word.

Nuwe CPU load balancer van MIT
/ foto Marco Verch CC BY

Volgens een van die verskaffers, datasentrums gebruik slegs 20–40% van beskikbare rekenaarkrag. By hoë vragte hierdie aanwyser kan 60% bereik. Hierdie verspreiding van hulpbronne lei tot die ontstaan ​​van sogenaamde "zombie-bedieners". Dit is masjiene wat die meeste van die tyd ledig sit en energie mors. Vandag 30% van bedieners in die wêreld is sonder werk, wat $30 miljard se elektrisiteit per jaar verbruik.

MIT het besluit om die ondoeltreffende gebruik van rekenaarhulpbronne te bekamp.

Ingenieurs span ontwikkel het verwerker lasbalansering stelsel genoem Shenango. Die doel daarvan is om die toestand van die taakbuffer te monitor en prosesse wat vas is (wat nie SVE-tyd kan ontvang nie) te herverdeel na gratis masjiene.

Hoe Shenango werk

Shenango is 'n Linux-biblioteek in C met Rust- en C++-bindings. Die projekkode en toetstoepassings word gepubliseer in bewaarplekke op GitHub.

Die oplossing is gebaseer op die IOKernel-algoritme, wat op 'n toegewyde kern van 'n multiverwerkerstelsel werk. Dit bestuur CPU-versoeke met behulp van 'n raamwerk DPDK, wat toepassings toelaat om direk met netwerktoestelle te kommunikeer.

Die IOKernel besluit aan watter pitte om 'n spesifieke taak te delegeer. Die algoritme besluit ook hoeveel kerne benodig sal word. Vir elke proses word die hoofkerne (gewaarborg) en bykomendes (barsbaar) bepaal - laasgenoemde word van stapel gestuur in die geval van 'n skerp toename in die aantal versoeke aan die SVE.

Die IOKernel versoek tou is georganiseer as ring buffer. Elke vyf mikrosekondes kyk die algoritme om te sien of alle take wat aan die kern toegewys is, voltooi is. Om dit te doen, vergelyk dit die huidige ligging van die buffer se kop met die vorige posisie van sy stert. As dit blyk dat die stert reeds in die tou was ten tyde van die vorige kontrole, merk die stelsel die bufferoorlading op en ken 'n bykomende kern vir die proses toe.

Wanneer die las versprei word, word prioriteit gegee aan kerns waarop dieselfde proses vroeër uitgevoer is en gedeeltelik in die kas gebly het, of aan enige ledige kerns.

Nuwe CPU load balancer van MIT

Shenango neem ook die benadering werk steel. Die kerns wat toegeken is om een ​​toepassing uit te voer, monitor die aantal take wat mekaar het. As een kern sy lys take voor die ander klaarmaak, dan "verlig" dit 'n deel van die las van sy bure.

Voordele en nadele

Op volgens ingenieurs van MIT, Shenango is in staat om vyf miljoen versoeke per sekonde te verwerk en 'n gemiddelde reaksietyd van 37 mikrosekondes te handhaaf. Kenners sê dat die tegnologie in sommige gevalle die benuttingskoers van verwerkers in datasentrums tot 100% kan verhoog. Gevolglik sal datasentrumoperateurs kan bespaar op die aankoop en instandhouding van bedieners.

Oplossing potensiaal merk en spesialiste van ander universiteite. Volgens 'n professor van 'n Koreaanse instituut sal die MIT-stelsel help om vertragings in webdienste te verminder. Dit sal byvoorbeeld nuttig wees in aanlynwinkels. Op verkoopsdae is daar selfs 'n tweede vertraging in bladsylaai приводит tot 'n afname in die aantal werfkyke met 11%. Vinnige vragverspreiding sal help om meer kliënte te bedien.

Die tegnologie het steeds nadele - dit ondersteun nie multiverwerker nie IN-stelsels waarin skyfies aan verskillende geheuemodules gekoppel is en nie met mekaar “kommunikeer” nie. In hierdie geval kan IOKernel die werking van 'n aparte groep verwerkers reguleer, maar nie alle bedienerskyfies nie.

Nuwe CPU load balancer van MIT
/ foto Tim Reckmann CC BY

Soortgelyke tegnologieë

Ander verwerkerlasbalanseringstelsels sluit Arachne in. Dit bereken hoeveel kerns 'n toepassing sal benodig wanneer dit begin, en versprei prosesse volgens hierdie aanwyser. Volgens die skrywers is die maksimum latensie van 'n toepassing in Arachne ongeveer 10 duisend mikrosekondes.

Die tegnologie word geïmplementeer as 'n C++-biblioteek vir Linux, en die bronkode daarvan is beskikbaar by GitHub.

Nog 'n balanseringsinstrument is ZygOS. Soos Shenango, gebruik die tegnologie die werksteelmetode om prosesse te herverdeel. Volgens die skrywers van ZygOS is die gemiddelde toepassingslatensie by die gebruik van die instrument ongeveer 150 mikrosekondes, en die maksimum is ongeveer 450 mikrosekondes. Die projekkode is ook is in die publieke domein.

Bevindinge

Moderne datasentrums brei steeds uit.Die toenemende neiging is veral opvallend in die mark van hiperskaal datasentrums: nou in die wêreld daar is 430 hiperskaal datasentrums, maar in die komende jare kan hul getal met 30% toeneem. Om hierdie rede sal verwerker-lasbalanseringstegnologieë in groot aanvraag wees. Stelsels soos Shenango is reeds beskikbaar implementeer groot korporasies, en die aantal sulke instrumente sal net in die toekoms groei.

Plasings vanaf die Eerste blog oor korporatiewe IaaS:

Bron: will.com

Voeg 'n opmerking