MIT તરફથી નવું CPU લોડ બેલેન્સર

શેનાંગો સિસ્ટમનો ડેટા સેન્ટર્સમાં ઉપયોગ કરવાની યોજના છે.

/ ફોટો માર્કો વર્ચ સીસી દ્વારા

પ્રદાતાઓમાંના એક અનુસાર, ડેટા કેન્દ્રો ઉપયોગ કરો ઉપલબ્ધ કમ્પ્યુટિંગ પાવરના માત્ર 20-40%. ઉચ્ચ લોડ પર આ સૂચક 60% સુધી પહોંચી શકે છે. સંસાધનોનું આ વિતરણ કહેવાતા "ઝોમ્બી સર્વર્સ" ના ઉદભવ તરફ દોરી જાય છે. આ એવા મશીનો છે જે મોટાભાગે નિષ્ક્રિય બેસી રહે છે, ઊર્જાનો બગાડ કરે છે. આજે વિશ્વમાં 30% સર્વરો છે કામ વગરના છે, દર વર્ષે $30 બિલિયન મૂલ્યની વીજળીનો વપરાશ કરે છે.

MIT એ કમ્પ્યુટિંગ સંસાધનોના બિનકાર્યક્ષમ ઉપયોગ સામે લડવાનું નક્કી કર્યું.

એન્જિનિયરિંગ ટીમ વિકાસ થયો છે શેનાંગો નામની પ્રોસેસર લોડ બેલેન્સિંગ સિસ્ટમ. તેનો હેતુ ટાસ્ક બફરની સ્થિતિ પર દેખરેખ રાખવાનો છે અને અટવાયેલી પ્રક્રિયાઓ (જે CPU સમય પ્રાપ્ત કરી શકતી નથી) ફ્રી મશીનોમાં પુનઃવિતરિત કરવાનો છે.

શેનાંગો કેવી રીતે કામ કરે છે

Shenango એ C માં રસ્ટ અને C++ બાઈન્ડિંગ્સ સાથેની Linux લાઇબ્રેરી છે. પ્રોજેક્ટ કોડ અને પરીક્ષણ એપ્લિકેશનો માં પ્રકાશિત કરવામાં આવી છે ભંડાર GitHub પર.

ઉકેલ IOKernel અલ્ગોરિધમ પર આધારિત છે, જે મલ્ટિપ્રોસેસર સિસ્ટમના સમર્પિત કોર પર ચાલે છે. તે ફ્રેમવર્કનો ઉપયોગ કરીને CPU વિનંતીઓનું સંચાલન કરે છે ડી.પી.ડી.કે., જે એપ્લીકેશનોને નેટવર્ક ઉપકરણો સાથે સીધો સંચાર કરવાની મંજૂરી આપે છે.

IOKernel નક્કી કરે છે કે કયા કર્નલોને ચોક્કસ કાર્ય સોંપવું. એલ્ગોરિધમ એ પણ નક્કી કરે છે કે કેટલા કોરોની જરૂર પડશે. દરેક પ્રક્રિયા માટે, મુખ્ય કોરો (બાંયધરીકૃત) અને વધારાના (બર્સ્ટેબલ) નિર્ધારિત કરવામાં આવે છે - બાદમાં CPU ને વિનંતીઓની સંખ્યામાં તીવ્ર વધારો થવાના કિસ્સામાં લોન્ચ કરવામાં આવે છે.

IOKernel વિનંતી કતાર આ પ્રમાણે ગોઠવાયેલ છે રિંગ બફર. દર પાંચ માઇક્રોસેકન્ડે, અલ્ગોરિધમ એ જોવા માટે તપાસ કરે છે કે કોરને સોંપેલ તમામ કાર્યો પૂર્ણ થયા છે કે કેમ. આ કરવા માટે, તે તેની પૂંછડીની અગાઉની સ્થિતિ સાથે બફરના માથાના વર્તમાન સ્થાનની તુલના કરે છે. જો તે તારણ આપે છે કે અગાઉના ચેક સમયે પૂંછડી પહેલેથી જ કતારમાં હતી, તો સિસ્ટમ બફર ઓવરલોડને નોંધે છે અને પ્રક્રિયા માટે વધારાનો કોર ફાળવે છે.

લોડનું વિતરણ કરતી વખતે, તે કોરોને અગ્રતા આપવામાં આવે છે કે જેના પર સમાન પ્રક્રિયા અગાઉ ચલાવવામાં આવી હતી અને આંશિક રીતે કેશમાં અથવા કોઈપણ નિષ્ક્રિય કોરોમાં રહી હતી.

શેનાંગો વધુમાં અભિગમ લે છે કામ ચોરી. એક એપ્લીકેશન ચલાવવા માટે ફાળવવામાં આવેલ કોરો એકબીજાના કાર્યોની સંખ્યા પર નજર રાખે છે. જો એક કોર તેના કાર્યોની સૂચિ અન્ય કરતા પહેલા સમાપ્ત કરે છે, તો તે તેના પડોશીઓ પાસેથી ભારનો ભાગ "મુક્ત" કરે છે.

ફાયદા અને ગેરફાયદા

દ્વારા અનુસાર MIT, Shenango ના એન્જિનિયરો પ્રતિ સેકન્ડ પાંચ મિલિયન વિનંતીઓ પર પ્રક્રિયા કરવા અને 37 માઇક્રોસેકન્ડનો સરેરાશ પ્રતિભાવ સમય જાળવવામાં સક્ષમ છે. નિષ્ણાતો કહે છે કે કેટલાક કિસ્સાઓમાં ટેક્નોલોજી ડેટા સેન્ટર્સમાં પ્રોસેસર્સના ઉપયોગના દરને 100% સુધી વધારી શકે છે. પરિણામે, ડેટા સેન્ટર ઓપરેટરો સર્વરની ખરીદી અને જાળવણી પર બચત કરી શકશે.

ઉકેલ સંભવિત ઉજવણી અને અન્ય યુનિવર્સિટીઓના નિષ્ણાતો. કોરિયન સંસ્થાના પ્રોફેસરના જણાવ્યા અનુસાર, MIT સિસ્ટમ વેબ સેવાઓમાં વિલંબ ઘટાડવામાં મદદ કરશે. ઉદાહરણ તરીકે, તે ઑનલાઇન સ્ટોર્સમાં ઉપયોગી થશે. વેચાણના દિવસોમાં પેજ લોડ થવામાં બીજો વિલંબ પણ થાય છે લાગણી સાઇટ જોવાયાની સંખ્યામાં 11% નો ઘટાડો. પ્રોમ્પ્ટ લોડ વિતરણ વધુ ગ્રાહકોને સેવા આપવામાં મદદ કરશે.

તકનીકમાં હજી પણ ખામીઓ છે - તે મલ્ટિપ્રોસેસરને સપોર્ટ કરતું નથી IN-સિસ્ટમ જેમાં ચિપ્સ વિવિધ મેમરી મોડ્યુલો સાથે જોડાયેલ હોય છે અને એકબીજા સાથે "સંવાદ" કરતા નથી. આ કિસ્સામાં, IOKernel પ્રોસેસર્સના અલગ જૂથના સંચાલનને નિયંત્રિત કરી શકે છે, પરંતુ બધી સર્વર ચિપ્સ નહીં.

/ ફોટો ટિમ રેકમેન સીસી દ્વારા

સમાન તકનીકો

અન્ય પ્રોસેસર લોડ બેલેન્સિંગ સિસ્ટમ્સમાં એરાચેનનો સમાવેશ થાય છે. તે ગણતરી કરે છે કે જ્યારે એપ્લિકેશન શરૂ થાય ત્યારે તેને કેટલા કોરોની જરૂર પડશે, અને આ સૂચક અનુસાર પ્રક્રિયાઓનું વિતરણ કરે છે. લેખકોના મતે, એરાચેનમાં એપ્લિકેશનની મહત્તમ વિલંબ લગભગ 10 હજાર માઇક્રોસેકન્ડ્સ છે.

આ ટેક્નોલોજીનો અમલ Linux માટે C++ લાઇબ્રેરી તરીકે કરવામાં આવ્યો છે અને તેનો સ્રોત કોડ અહીં ઉપલબ્ધ છે GitHub.

અન્ય સંતુલન સાધન ZygOS છે. શેનાંગોની જેમ, તકનીકી પ્રક્રિયાઓને પુનઃવિતરિત કરવા માટે કાર્ય ચોરી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે. ZygOS ના લેખકો અનુસાર, સાધનનો ઉપયોગ કરતી વખતે સરેરાશ એપ્લિકેશન લેટન્સી લગભગ 150 માઇક્રોસેકન્ડ્સ છે, અને મહત્તમ લગભગ 450 માઇક્રોસેકન્ડ્સ છે. પ્રોજેક્ટ કોડ પણ છે સાર્વજનિક ડોમેનમાં છે.

તારણો

આધુનિક ડેટા કેન્દ્રો વિસ્તરણ કરવાનું ચાલુ રાખે છે. હાયપરસ્કેલ ડેટા કેન્દ્રોના બજારમાં વધતો વલણ ખાસ કરીને નોંધનીય છે: હવે વિશ્વમાં અસ્તિત્વમાં છે 430 હાઇપરસ્કેલ ડેટા સેન્ટર છે, પરંતુ આગામી વર્ષોમાં તેમની સંખ્યામાં 30%નો વધારો થઈ શકે છે. આ કારણોસર, પ્રોસેસર લોડ બેલેન્સિંગ તકનીકોની ખૂબ માંગ હશે. Shenango જેવી સિસ્ટમ્સ પહેલેથી જ ઉપલબ્ધ છે અમલ કરવો મોટા કોર્પોરેશનો અને આવા સાધનોની સંખ્યા ભવિષ્યમાં જ વધશે.

પ્રથમ એન્ટરપ્રાઇઝ IaaS બ્લોગમાંથી પોસ્ટ્સ:

• ડેટા સેન્ટરની ઊર્જા કાર્યક્ષમતામાં કેવી રીતે સુધારો કરવો
• તમારે PCI DSS વિશે શું જાણવાની જરૂર છે: ધોરણનું વિહંગાવલોકન
• પહેલા અને પછીની દુનિયા: DNS ફ્લેગ ડેના આગમન સાથે જીવન કેવી રીતે બદલાયું
• IaaS વ્યવસાય વિકસાવવામાં કેવી રીતે મદદ કરે છે: ત્રણ સમસ્યાઓ કે જે ક્લાઉડ હલ કરશે
• ક્લાઉડમાં ડિસ્ક સિસ્ટમનું પરીક્ષણ કરવું: મૂળભૂત અને ટીપ્સ
• ક્લાઉડમાં સરળ સંક્રમણ માટે 9 મદદરૂપ ટિપ્સ
• IaaS: ક્લાઉડ ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર ભાડે આપ્યા પછીના પ્રથમ પગલાં

સોર્સ: www.habr.com