Penyeimbang beban CPU anyar saka MIT

Sistem Shenango direncanakake digunakake ing pusat data.

Penyeimbang beban CPU anyar saka MIT
/ foto Marco verch CC BY

Miturut salah sawijining panyedhiya, pusat data nggunakake mung 20-40% saka daya komputasi sing kasedhiya. Ing beban dhuwur indikator iki bisa nganti 60%. Distribusi sumber daya iki ndadékaké munculé sing disebut "server zombie". Iki minangka mesin sing paling akeh nganggur, mbuwang energi. Dina iki 30% server ing donya padha tanpa karya, ngonsumsi listrik $30 milyar saben taun.

MIT mutusake kanggo nglawan panggunaan sumber daya komputasi sing ora efisien.

Tim teknik wis berkembang sistem load wawas prosesor disebut Shenango. Tujuane kanggo ngawasi kahanan buffer tugas lan nyebarake proses macet (sing ora bisa nampa wektu CPU) menyang mesin gratis.

Cara kerjane Shenango

Shenango minangka perpustakaan Linux ing C kanthi ikatan Rust lan C++. Kode proyek lan aplikasi tes diterbitake ing repositori ing GitHub.

Solusi kasebut adhedhasar algoritma IOKernel, sing nganggo inti khusus saka sistem multiprosesor. Iku ngatur panjalukan CPU nggunakake framework DPDK, sing ngidini aplikasi bisa komunikasi langsung karo piranti jaringan.

IOKernel mutusake kernel sing bakal didelegasikan tugas tartamtu. Algoritma uga nemtokake jumlah inti sing dibutuhake. Kanggo saben proses, inti utama (dijamin) lan tambahan (burstable) ditemtokake - sing terakhir diluncurake yen tambah akeh panjaluk menyang CPU.

Antrian request IOKernel diatur minangka buffer ring. Saben limang mikrodetik, algoritma mriksa apa kabeh tugas sing ditugasake menyang inti wis rampung. Kanggo nindakake iki, mbandhingake lokasi sirah buffer saiki karo posisi buntut sadurunge. Yen ternyata buntut wis ana ing antrian nalika mriksa sadurunge, sistem nyathet kakehan buffer lan nyedhiyakake inti tambahan kanggo proses kasebut.

Nalika nyebarake beban, prioritas diwènèhaké marang inti sing proses sing padha ditindakake sadurungé lan sebagian tetep ana ing cache, utawa kanggo inti sing ora aktif.

Penyeimbang beban CPU anyar saka MIT

Shenango uga njupuk pendekatan kerja nyolong. Intine sing diparengake kanggo mbukak siji aplikasi ngawasi jumlah tugas saben liyane. Yen siji inti rampung dhaptar tugas sadurunge liyane, banjur "relieves" bagean saka mbukak saka tanggi.

Keunggulan lan kekurangan

Miturut miturut engineers saka MIT, Shenango saged ngolah limang yuta panjalukan per detik lan njaga wektu respon rata-rata 37 microseconds. Para ahli ujar manawa ing sawetara kasus teknologi kasebut bisa nambah tingkat panggunaan prosesor ing pusat data nganti 100%. Akibaté, operator pusat data bakal bisa ngirit kanggo tuku lan pangopènan server.

Potensi Solusi ngrameke lan spesialis saka universitas liyane. Miturut profesor saka lembaga Korea, sistem MIT bakal mbantu nyuda wektu tundha ing layanan web. Contone, bakal migunani ing toko online. Ing dina dodolan malah ana wektu tundha kaping pindho ing loading kaca приводит kanggo nyuda jumlah tampilan situs kanthi 11%. Distribusi beban sing cepet bakal mbantu nglayani luwih akeh klien.

Teknologi kasebut isih duwe kekurangan - ora ndhukung multiprosesor Nomer-sistem kang Kripik disambungake menyang modul memori beda lan ora "komunikasi" karo saben liyane. Ing kasus iki, IOKernel bisa ngatur operasi saka klompok kapisah saka prosesor, nanging ora kabeh Kripik server.

Penyeimbang beban CPU anyar saka MIT
/ foto Tim Reckmann CC BY

Teknologi sing padha

Sistem imbangan beban prosesor liyane kalebu Arachne. Iku ngetung carane akeh intine aplikasi bakal perlu nalika diwiwiti, lan distributes pangolahan miturut indikator iki. Miturut penulis, latensi maksimum aplikasi ing Arachne kira-kira 10 ewu mikrodetik.

Teknologi iki dipun ginakaken minangka perpustakaan C ++ kanggo Linux, lan kode sumber kasedhiya ing GitHub.

Alat imbangan liyane yaiku ZygOS. Kaya Shenango, teknologi kasebut nggunakake metode nyolong karya kanggo mbagekake proses. Miturut penulis ZygOS, latensi aplikasi rata-rata nalika nggunakake alat kasebut kira-kira 150 mikrodetik, lan maksimal udakara 450 mikrodetik. Kode proyek uga ana ing domain umum.

temonan

Pusat data modern terus berkembang. Tren tambah utamane katon ing pasar pusat data hyperscale: saiki ing jagad iki ana 430 pusat data hyperscale, nanging ing taun-taun sing bakal teka, jumlahe bisa nambah 30%. Mulane, teknologi load balancing prosesor bakal akeh dikarepake. Sistem kaya Shenango wis kasedhiya ngleksanakake perusahaan gedhe, lan jumlah alat kuwi mung bakal tuwuh ing mangsa.

Kiriman saka blog pisanan babagan IaaS perusahaan:

Source: www.habr.com

Add a comment