PUZaren karga-orekatzaile berria MIT-en

Shenango sistema datu-zentroetan erabiltzea aurreikusten da.

PUZaren karga-orekatzaile berria MIT-en
/ argazkia Marco verch CC BY

Hornitzaileetako baten arabera, datu zentroak erabilitako erabilgarri dagoen konputazio-potentziaren %20-40 bakarrik. Karga handietan adierazle hau %60era irits daiteke. Baliabideen banaketa honek “zonbi zerbitzariak” deitzen direnen agerpena dakar. Gehienetan geldirik egoten diren makinak dira, energia xahutzen dutenak. Gaur egun munduko zerbitzarien %30 lanik gabe daude, urtean 30 milioi dolarreko elektrizitatea kontsumituz.

MITek baliabide informatikoen erabilera ez-eraginkorrari aurre egitea erabaki zuen.

Ingeniaritza taldea garatu da prozesadorearen karga orekatzeko Shenango izeneko sistema. Bere helburua zereginen bufferaren egoera kontrolatzea eta trabatuta dauden prozesuak (PUZ denbora jaso ezin dutenak) makina libreetara birbanatzea da.

Shenango nola funtzionatzen duen

Shenango C-ko Linux liburutegi bat da, Rust eta C++ loturak dituena. Proiektuaren kodea eta proba aplikazioak urtean argitaratu dira biltegiak GitHub-en.

Irtenbidea prozesadore anitzeko sistema baten nukleo dedikatu batean exekutatzen den IOKernel algoritmoan oinarritzen da. CPU eskaerak kudeatzen ditu esparru bat erabiliz DPDK, aplikazioei sareko gailuekin zuzenean komunikatzeko aukera ematen diena.

IOKernel-ek erabakitzen du zein nukleotan delegatu zeregin zehatz bat. Algoritmoak ere erabakitzen du zenbat nukleo beharko diren. Prozesu bakoitzerako, nukleo nagusiak (bermatuta) eta osagarriak (burstable) zehazten dira - azken hauek CPUrako eskaera kopurua nabarmen handitzen bada abiarazten dira.

IOKernel eskaera-ilara honela antolatuta dago eraztun-buffer. Bost mikrosegundotik behin, algoritmoak nukleoari esleitutako zeregin guztiak amaitu diren egiaztatzen du. Horretarako, buffer-aren buruaren uneko kokapena bere isatsaren aurreko posizioarekin alderatzen du. Aurreko egiaztapenaren unean buztana jada ilaran zegoela ikusten bada, sistemak buffer gainkarga nabaritzen du eta prozesurako nukleo gehigarri bat esleitzen du.

Karga banatzean, lehentasuna ematen zaie prozesu bera lehenago exekutatu eta partzialki cachean geratu diren nukleoei edo inaktibo dauden nukleoei.

PUZaren karga-orekatzaile berria MIT-en

Shenangok ere planteamendua hartzen du lana lapurtzen. Aplikazio bat exekutatzeko esleitutako nukleoek elkarren zereginen kopurua kontrolatzen dute. Nukleo batek bere zereginen zerrenda besteen aurretik amaitzen badu, kargaren zati bat "arintzen" die auzokideei.

Abantailak eta desabantailak

On arabera MITeko ingeniariek, Shenango gai da segundoko bost milioi eskaera prozesatzeko eta 37 mikrosegundoko batez besteko erantzun-denbora mantentzeko. Adituek diote kasu batzuetan teknologiak datu-zentroetako prozesadoreen erabilera-tasa %100era igo dezakeela. Ondorioz, datu-zentroko operadoreek zerbitzarien erosketa eta mantentze-lanetan aurreztu ahal izango dute.

Irtenbide-potentziala marka eta beste unibertsitate batzuetako espezialistak. Koreako institutu bateko irakasle baten arabera, MIT sistemak web zerbitzuen atzerapenak murrizten lagunduko du. Esaterako, online dendetan erabilgarria izango da. Salmenta egunetan bigarren atzerapena ere izaten da orrialdea kargatzeko приводит guneko ikustaldi kopurua %11 gutxitzeari. Kargaren banaketa azkarrak bezero gehiago zerbitzatzen lagunduko du.

Teknologiak oraindik eragozpenak ditu - ez du prozesadore anitzeko onartzen NUMA-Txipak memoria-modulu ezberdinetara konektatzen diren eta elkarren artean “komunikatzen” ez diren sistemak. Kasu honetan, IOKernel-ek prozesadore talde bereizi baten funtzionamendua arau dezake, baina ez zerbitzari-txip guztiak.

PUZaren karga-orekatzaile berria MIT-en
/ argazkia Tim Reckmann CC BY

Antzeko teknologiak

Prozesadorearen karga orekatzeko beste sistema batzuk Arachne dira. Aplikazio batek abiaraztean zenbat nukleo beharko dituen kalkulatzen du, eta adierazle horren arabera banatzen ditu prozesuak. Egileen arabera, Arachne-n aplikazio baten latentzia maximoa 10 mila mikrosegundo ingurukoa da.

Teknologia Linux-erako C++ liburutegi gisa inplementatuta dago, eta bere iturburu kodea helbidean dago eskuragarri GitHub.

Beste oreka-tresna bat ZygOS da. Shenango bezala, teknologiak lana lapurtzeko metodoa erabiltzen du prozesuak birbanatzeko. ZygOS-en egileen arabera, tresna erabiltzean aplikazioaren batez besteko latentzia 150 mikrosegundo ingurukoa da, eta gehienez 450 mikrosegundo ingurukoa. Proiektuaren kodea ere bada domeinu publikoan dago.

Findings

Datu-zentro modernoek hedatzen jarraitzen dute.Hazten ari den joera bereziki nabaria da hipereskalako datu-zentroen merkatuan: orain munduan. ez 430 datu-zentro hipereskala, baina datozen urteetan haien kopurua %30 handitu daiteke. Hori dela eta, prozesadoreen karga orekatzeko teknologiak eskaera handia izango dute. Shenango bezalako sistemak dagoeneko eskuragarri daude gauzatu korporazio handiak, eta tresna horien kopurua hazi baino ez da egingo etorkizunean.

IaaS korporatiboari buruzko Lehen blogeko argitalpenak:

Iturria: www.habr.com

Gehitu iruzkin berria