Mpandrindra entana CPU vaovao avy amin'ny MIT

Ny rafitra Shenango dia nokasaina hampiasaina amin'ny foibe data.

Mpandrindra entana CPU vaovao avy amin'ny MIT
/ sary Marco Verch CC BY

Araka ny filazan'ny iray amin'ireo mpamatsy, ivotoerana data fampiasana 20–40% ihany ny herin'ny informatika misy. Amin'ny enta-mavesatra ambony io famantarana io mety hahatratra 60%. Io fitsinjarana ny loharanon-karena io dia mitarika amin'ny firongatry ny antsoina hoe "server zombie". Masinina mipetraka tsy miasa matetika ireo, mandany angovo. Ankehitriny dia 30% amin'ny mpizara eran'izao tontolo izao tsy misy asa, mandany herinaratra 30 lavitrisa dolara isan-taona.

Nanapa-kevitra ny MIT hiady amin'ny fampiasana tsy mahomby ny loharanon-karena informatika.

Ekipa injeniera nivelatra processeur load balancing system antsoina hoe Shenango. Ny tanjony dia ny hanara-maso ny toetry ny buffer asa ary hizara indray ny fizotran'ny raikitra (izay tsy mahazo fotoana CPU) amin'ny milina maimaim-poana.

Ahoana ny fiasan'i Shenango

Shenango dia tranomboky Linux amin'ny C miaraka amin'ny Rust sy C++ fatorana. Ny fehezan-dalΓ na momba ny tetikasa sy ny fampiharana fitsapana dia navoaka tao repository amin'ny GitHub.

Ny vahaolana dia mifototra amin'ny algorithm IOKernel, izay mandeha amin'ny fototry ny rafitra multiprocessor. Izy io dia mitantana ny fangatahana CPU amin'ny fampiasana rafitra iray DPDK, izay mamela ny fampiharana mifandray mivantana amin'ny fitaovana tambajotra.

Ny IOKernel no manapa-kevitra hoe iza amin'ireo voa no atolotra asa manokana. Ny algorithm koa dia manapa-kevitra hoe firy ny cores ilaina. Ho an'ny dingana tsirairay dia tapa-kevitra ny cores lehibe (miantoka) sy ny fanampiny (burstable) - ny farany dia natomboka raha sendra ny fitomboan'ny isan'ny fangatahana amin'ny CPU.

Ny filaharana fangatahana IOKernel dia voalamina toy ny peratra buffer. Isaky ny dimy microseconds, ny algorithm dia manamarina raha toa ka vita avokoa ny asa rehetra nomena ny fototra. Mba hanaovana izany, dia mampitaha ny toerana misy ny lohan'ny buffer amin'ny toerana misy ny rambony teo aloha. Raha toa ka hita fa efa teo amin'ny filaharana ny rambony tamin'ny fotoana nanaovana ny fisavana teo aloha, ny rafitra dia manamarika ny fihoaran'ny buffer ary manome fototra fanampiny ho an'ny dingana.

Rehefa mizara ny entana dia omena laharam-pahamehana ireo cores izay nanaovana ny dingana mitovy teo aloha ary nijanona tamin'ny ampahany tao amin'ny cache, na ny cores tsy miasa.

Mpandrindra entana CPU vaovao avy amin'ny MIT

Shenango koa dia mandray ny fomba fiasa mangalatra asa. Ny cores natokana hampandehanana fampiharana iray dia manara-maso ny isan'ny asa ataon'ny tsirairay. Raha mamita ny lisitry ny asa ny fototra iray alohan'ny hafa, dia "manamaivana" ny ampahany amin'ny enta-mavesatra avy amin'ny mpiara-monina aminy.

Tanjaka sy fahalemena

amin'ny araka injeniera avy amin'ny MIT, Shenango dia afaka mamaly fangatahana dimy tapitrisa isan-tsegondra ary mitazona ny salan'isa 37 microseconds. Milaza ny manam-pahaizana fa amin'ny toe-javatra sasany dia mety hampitombo ny tahan'ny fampiasana ny processeurs amin'ny foibe data ho 100% ny teknolojia. Vokatr'izany dia afaka mitsitsy amin'ny fividianana sy fikojakojana ny lohamilina ireo mpandraharaha foibe data.

Vahaolana mety marika ary manam-pahaizana manokana avy amin'ny oniversite hafa. Araka ny filazan'ny profesora iray avy amin'ny institiota Koreana, ny rafitra MIT dia hanampy amin'ny fampihenana ny fahatarana amin'ny serivisy tranonkala. Ohatra, ho ilaina amin'ny fivarotana an-tserasera izany. Amin'ny andro fivarotana dia misy fahatarana fanindroany amin'ny fandefasana pejy ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ amin'ny fihenan'ny isan'ny fijerena tranokala 11%. Ny fizarana entana haingana dia hanampy amin'ny fanompoana mpanjifa bebe kokoa.

Mbola manana lesoka ny teknolojia - tsy mahazaka multiprocessor izany Nomera-rafitra izay mampifandray ny chips amin'ny maodely fahatsiarovana samihafa ary tsy "mifandray" amin'ny tsirairay. Amin'ity tranga ity, ny IOKernel dia afaka mifehy ny fiasan'ny vondron'olona mpizara, fa tsy ny chips rehetra.

Mpandrindra entana CPU vaovao avy amin'ny MIT
/ sary Tim Reckmann CC BY

Teknolojia mitovy

Ny rafi-pandanjan-danjan'ny processeur hafa dia misy Arachne. Izy io dia manao kajy hoe firy ny cores ilain'ny fampiharana iray rehefa manomboka izy, ary mizara ny dingana mifanaraka amin'io famantarana io. Araka ny filazan'ny mpanoratra, ny fetra farany ambony indrindra amin'ny fampiharana ao Arachne dia eo amin'ny 10 arivo microseconds.

Ny teknolojia dia ampiharina ho C++ tranomboky ho an'ny Linux, ary ny loharanon-kaody dia hita ao amin'ny GitHub.

Fitaovana fampifandanjana iray hafa dia ZygOS. Tahaka an'i Shenango, mampiasa ny fomba fangalarana asa ny teknolojia mba hizarana indray ny dingana. Araka ny filazan'ny mpanoratra ny ZygOS, eo amin'ny 150 microseconds eo ho eo ny faharetan'ny fampiharana amin'ny fampiasana ilay fitaovana, ary eo amin'ny 450 microseconds ny ambony indrindra. Ny code projet koa dia dia eo amin'ny sehatra ho an'ny daholobe.

hitany

Mitohy mivelatra ny foibe angona maoderina. Ny fironana mitombo dia miharihary indrindra eo amin'ny tsenan'ny foibe data hyperscale: izao tontolo izao misy 430 foibe angona hyperscale, saingy amin'ny taona ho avy dia mety hitombo 30% ny isan'izy ireo. Noho izany antony izany, ny teknolojia fampifandanjana entana amin'ny processeur dia hitaky be. Ny rafitra toa an'i Shenango dia efa misy MAMPIHATRA orinasa lehibe, ary hitombo ny isan'ny fitaovana toy izany amin'ny ho avy.

Lahatsoratra avy amin'ny bilaogy Voalohany momba ny orinasa IaaS:

Source: www.habr.com

Add a comment