MIT कडून नवीन CPU लोड बॅलन्सर

शेनँगो सिस्टम डेटा सेंटरमध्ये वापरण्याची योजना आहे.

/ छायाचित्र मार्को व्हर्च सीसी बाय

प्रदात्यांपैकी एकाच्या मते, डेटा केंद्रे वापरा उपलब्ध संगणकीय शक्तीच्या केवळ 20-40%. उच्च भारांवर हे सूचक 60% पर्यंत पोहोचू शकते. संसाधनांचे हे वितरण तथाकथित "झोम्बी सर्व्हर" च्या उदयास कारणीभूत ठरते. ही यंत्रे आहेत जी बहुतेक वेळा निष्क्रिय बसतात, वीज वाया घालवतात. आज जगातील 30% सर्व्हर आहेत काम नसलेले आहेत, दर वर्षी $30 अब्ज किमतीची वीज वापरते.

MIT ने संगणकीय संसाधनांच्या अकार्यक्षम वापराचा सामना करण्याचा निर्णय घेतला.

अभियांत्रिकी संघ विकसित झाले आहे Shenango नावाची प्रोसेसर लोड बॅलेंसिंग सिस्टम. टास्क बफरच्या स्थितीचे निरीक्षण करणे आणि फ्री मशीनमध्ये अडकलेल्या प्रक्रियांचे (जे CPU वेळ प्राप्त करू शकत नाहीत) पुनर्वितरण करणे हा त्याचा उद्देश आहे.

Shenango कसे कार्य करते

शेनँगो ही रस्ट आणि सी++ बाइंडिंगसह सी मधील लिनक्स लायब्ररी आहे. प्रकल्प कोड आणि चाचणी अर्ज प्रकाशित केले आहेत भांडार GitHub वर.

उपाय IOKernel अल्गोरिदमवर आधारित आहे, जो मल्टीप्रोसेसर सिस्टमच्या समर्पित कोरवर चालतो. हे फ्रेमवर्क वापरून CPU विनंत्या व्यवस्थापित करते डीपीडीके, जे ॲप्लिकेशन्सना नेटवर्क उपकरणांशी थेट संवाद साधण्याची अनुमती देते.

कोणत्या कर्नलला विशिष्ट कार्य सोपवायचे हे IOKernel ठरवते. अल्गोरिदम किती कोर आवश्यक आहे हे देखील ठरवते. प्रत्येक प्रक्रियेसाठी, मुख्य कोर (गॅरंटीड) आणि अतिरिक्त (फोडण्यायोग्य) निर्धारित केले जातात - नंतरचे सीपीयूच्या विनंत्यांच्या संख्येत तीव्र वाढ झाल्यास लॉन्च केले जातात.

IOKernel विनंती रांग याप्रमाणे आयोजित केली आहे रिंग बफर. प्रत्येक पाच मायक्रोसेकंदांनी, अल्गोरिदम कोरला नियुक्त केलेली सर्व कार्ये पूर्ण झाली आहेत की नाही हे तपासते. हे करण्यासाठी, ते बफरच्या डोक्याच्या वर्तमान स्थानाची त्याच्या शेपटीच्या मागील स्थितीशी तुलना करते. मागील तपासणीच्या वेळी शेपूट आधीपासूनच रांगेत असल्याचे आढळल्यास, सिस्टम बफर ओव्हरलोड लक्षात घेते आणि प्रक्रियेसाठी अतिरिक्त कोर वाटप करते.

लोडचे वितरण करताना, ज्या कोरांवर पूर्वी समान प्रक्रिया पार पाडली गेली होती आणि अंशतः कॅशेमध्ये किंवा कोणत्याही निष्क्रिय कोरांना प्राधान्य दिले जाते.

शेनँगो याशिवाय दृष्टिकोन घेतो काम चोरी. एक ऍप्लिकेशन चालविण्यासाठी वाटप केलेले कोर एकमेकांकडे किती काम करतात यावर लक्ष ठेवतात. जर एक कोर इतरांपूर्वी त्याच्या कार्यांची यादी पूर्ण करतो, तर तो त्याच्या शेजाऱ्यांकडून लोडचा काही भाग "मुक्त करतो".

शक्ती आणि कमजोरपणा

द्वारा त्यानुसार MIT, Shenango मधील अभियंते प्रति सेकंद पाच दशलक्ष विनंत्यांवर प्रक्रिया करण्यास आणि 37 मायक्रोसेकंदचा सरासरी प्रतिसाद वेळ राखण्यास सक्षम आहेत. तज्ञ म्हणतात की काही प्रकरणांमध्ये तंत्रज्ञान डेटा सेंटरमध्ये प्रोसेसरचा वापर दर 100% पर्यंत वाढवू शकतो. परिणामी, डेटा सेंटर ऑपरेटर सर्व्हरच्या खरेदी आणि देखभालीवर बचत करू शकतील.

उपाय संभाव्य साजरा करा आणि इतर विद्यापीठांमधील विशेषज्ञ. कोरियन संस्थेतील प्राध्यापकाच्या मते, एमआयटी प्रणाली वेब सेवांमध्ये होणारा विलंब कमी करण्यास मदत करेल. उदाहरणार्थ, ते ऑनलाइन स्टोअरमध्ये उपयुक्त ठरेल. विक्रीच्या दिवशी पृष्ठ लोड होण्यास दुसरा विलंब होतो कृती साइट दृश्यांच्या संख्येत 11% घट झाली आहे. त्वरित लोड वितरण अधिक ग्राहकांना सेवा देण्यास मदत करेल.

तंत्रज्ञानामध्ये अजूनही कमतरता आहेत - ते मल्टीप्रोसेसरला समर्थन देत नाही IN-प्रणाली ज्यामध्ये चिप्स वेगवेगळ्या मेमरी मॉड्यूल्सशी जोडलेले असतात आणि एकमेकांशी “संवाद” करत नाहीत. या प्रकरणात, IOKernel प्रोसेसरच्या वेगळ्या गटाच्या ऑपरेशनचे नियमन करू शकते, परंतु सर्व सर्व्हर चिप्स नाही.

/ छायाचित्र टिम रेकमन सीसी बाय

तत्सम तंत्रज्ञान

इतर प्रोसेसर लोड बॅलन्सिंग सिस्टीममध्ये Arachne चा समावेश होतो. अनुप्रयोग सुरू झाल्यावर त्याला किती कोर लागतील याची गणना करते आणि या निर्देशकानुसार प्रक्रिया वितरीत करते. लेखकांच्या मते, अरचेनमधील अनुप्रयोगाची कमाल विलंबता सुमारे 10 हजार मायक्रोसेकंद आहे.

हे तंत्रज्ञान लिनक्ससाठी C++ लायब्ररी म्हणून कार्यान्वित केले आहे आणि त्याचा स्त्रोत कोड येथे उपलब्ध आहे GitHub.

दुसरे संतुलन साधण्याचे साधन ZygOS आहे. Shenango प्रमाणे, तंत्रज्ञान प्रक्रियांचे पुनर्वितरण करण्यासाठी वर्क स्टिलिंग पद्धतीचा वापर करते. ZygOS च्या लेखकांच्या मते, साधन वापरताना सरासरी अनुप्रयोग विलंब सुमारे 150 मायक्रोसेकंद आहे आणि कमाल सुमारे 450 मायक्रोसेकंद आहे. प्रकल्प कोड देखील आहे सार्वजनिक डोमेनमध्ये आहे.

निष्कर्ष

आधुनिक डेटा सेंटर्सचा विस्तार होत आहे, विशेषत: हायपरस्केल डेटा सेंटर्सच्या बाजारपेठेत वाढणारी प्रवृत्ती लक्षणीय आहे: आता जगात अस्तित्वात 430 हायपरस्केल डेटा सेंटर, परंतु येत्या काही वर्षांत त्यांची संख्या 30% वाढू शकते. या कारणास्तव, प्रोसेसर लोड बॅलेंसिंग तंत्रज्ञानाला मोठी मागणी असेल. Shenango सारख्या प्रणाली आधीच उपलब्ध आहेत अंमलबजावणी करणे मोठ्या कंपन्या, आणि अशा साधनांची संख्या भविष्यातच वाढेल.

कॉर्पोरेट IaaS बद्दलच्या पहिल्या ब्लॉगवरील पोस्ट:

• डेटा सेंटरची ऊर्जा कार्यक्षमता कशी सुधारायची
• PCI DSS बद्दल तुम्हाला काय माहित असणे आवश्यक आहे: मानक विहंगावलोकन
• आधी आणि नंतरचे जग: DNS ध्वज दिनाच्या आगमनाने जीवन कसे बदलले
• IaaS व्यवसाय वाढण्यास कशी मदत करते: तीन आव्हाने क्लाउड सोडवेल
• क्लाउडमध्ये डिस्क सिस्टमची चाचणी करणे: मूलभूत आणि टिपा
• क्लाउडमध्ये सहज संक्रमणासाठी 9 उपयुक्त टिपा
• IaaS: क्लाउड इन्फ्रास्ट्रक्चर भाड्याने घेतल्यानंतर पहिली पायरी

स्त्रोत: www.habr.com