Fyrirhugað er að nota Shenango kerfið í gagnaverum.
/ mynd
Samkvæmt einum af veitendum, gagnaver aðeins 20–40% af tiltæku tölvuafli. Við mikið álag er þessi vísir . Þessi dreifing fjármagns leiðir til þess að svokallaðir „uppvakningaþjónar“ koma til sögunnar. Þetta eru vélar sem sitja aðgerðarlausar mest allan tímann og sóa orku. Í dag 30% netþjóna í heiminum , sem eyðir raforku fyrir 30 milljarða dollara á ári.
MIT ákvað að berjast gegn óhagkvæmri notkun tölvuauðlinda.
Verkfræðideymi álagsjafnvægiskerfi örgjörva sem kallast Shenango. Tilgangur þess er að fylgjast með stöðu verkefnabiðminni og endurdreifa föstum ferlum (sem geta ekki fengið CPU tíma) til að losa vélar.
Hvernig Shenango virkar
Shenango er Linux bókasafn í C með Rust og C++ bindingum. Verkefnakóði og prófunarumsóknir eru birtar í á GitHub.
Lausnin er byggð á IOKernel reikniritinu, sem keyrir á sérstökum kjarna fjölgjörvakerfis. Það stjórnar CPU beiðnum með því að nota ramma , sem gerir forritum kleift að eiga bein samskipti við nettæki.
IOKernel ákveður hvaða kjarna á að úthluta tilteknu verkefni til. Reikniritið ákveður einnig hversu marga kjarna þarf. Fyrir hvert ferli eru helstu kjarna (ábyrgð) og fleiri (sprengjanleg) ákvörðuð - þeir síðarnefndu eru settir af stað ef mikil aukning er á fjölda beiðna til CPU.
IOKernel beiðniröð er skipulögð sem . Á fimm míkrósekúndna fresti athugar reikniritið hvort öll verkefni sem kjarnanum eru úthlutað hafi lokið. Til að gera þetta ber það saman núverandi staðsetningu höfuðs biðminni og fyrri stöðu hala hans. Ef það kemur í ljós að skottið var þegar í biðröðinni þegar fyrri athugun var gerð, tekur kerfið eftir ofhleðslu biðminni og úthlutar viðbótarkjarna fyrir ferlið.
Þegar álaginu er dreift er forgangur gefinn fyrir kjarna þar sem sama ferli var framkvæmt áður og var að hluta til í skyndiminni, eða hvaða aðgerðalausa kjarna sem er.
Shenango tekur að auki nálgunina . Kjarnar sem úthlutað er til að keyra eitt forrit fylgjast með fjölda verkefna hver annar hefur. Ef einn kjarni klárar verkefnalista sinn á undan hinum, þá „léttir“ hann hluta af álaginu af nágrönnum sínum.
Kostir og gallar
Á verkfræðingar frá MIT, Shenango er fær um að vinna úr fimm milljón beiðnum á sekúndu og viðhalda meðalviðbragðstíma upp á 37 míkrósekúndur. Sérfræðingar segja að tæknin geti í sumum tilfellum aukið nýtingarhlutfall örgjörva í gagnaverum upp í 100%. Fyrir vikið munu rekstraraðilar gagnavera geta sparað sér kaup og viðhald á netþjónum.
Lausnarmöguleiki og sérfræðingar frá öðrum háskólum. Að sögn prófessors frá kóreskri stofnun mun MIT kerfið hjálpa til við að draga úr töfum á vefþjónustu. Það mun til dæmis nýtast vel í netverslunum. Á söludögum er jafnvel önnur seinkun á hleðslu síðu til fækkunar á síðuskoðunum um 11%. Skjót álagsdreifing mun hjálpa til við að þjóna fleiri viðskiptavinum.
Tæknin hefur enn galla - hún styður ekki fjölgjörva -kerfi þar sem flísar eru tengdir mismunandi minniseiningum og „hafa ekki samskipti“ sín á milli. Í þessu tilviki getur IOKernel stjórnað rekstri sérstaks hóps örgjörva, en ekki allra miðlaraflaga.
/ mynd
Svipuð tækni
Önnur álagsjöfnunarkerfi örgjörva eru Arachne. Það reiknar út hversu marga kjarna forrit mun þurfa þegar það byrjar og dreifir ferlum í samræmi við þennan vísi. Samkvæmt höfundum er hámarksleynd forrits í Arachne um 10 þúsund míkrósekúndur.
Tæknin er útfærð sem C++ bókasafn fyrir Linux og frumkóði hennar er fáanlegur á .
Annað jafnvægistæki er ZygOS. Eins og Shenango notar tæknin vinnuþjófnaðaraðferðina til að endurdreifa ferlum. Samkvæmt höfundum ZygOS er meðaltöf forrita við notkun tólsins um 150 míkrósekúndur og hámarkið um 450 míkrósekúndur. Verkefnakóði er einnig .
Niðurstöður
Nútíma gagnaver halda áfram að stækka. Aukin tilhneiging er sérstaklega áberandi á markaði fyrir ofmetra gagnaver: nú í heiminum 430 of stór gagnaver, en á næstu árum gæti fjöldi þeirra aukist um 30%. Af þessum sökum mun álagsjöfnunartækni örgjörva vera í mikilli eftirspurn. Kerfi eins og Shenango eru nú þegar fáanleg stórum fyrirtækjum, og fjöldi slíkra tækja mun aðeins aukast í framtíðinni.
Færslur frá fyrsta blogginu um IaaS fyrirtækja:
Heimild: www.habr.com