Мувозинати нави CPU аз MIT

Ба нақша гирифта шудааст, ки системаи Шенанго дар марказҳои маълумот истифода шавад.

Мувозинати нави CPU аз MIT
/ сурат Марко Верч CC BY

Ба гуфтаи яке аз провайдерҳо, марказҳои маълумот истифода баред танҳо 20-40% қувваи ҳисоббарории мавҷуда. Дар бори баланд ин нишондиҳанда метавонад ба 60% расад. Ин тақсимоти захираҳо ба пайдоиши ба истилоҳ "серверҳои зомби" оварда мерасонад. Ин машинахое хастанд, ки аксар вакт бекор менишинанд ва кувваи худро бехуда сарф мекунанд. Имрӯз 30% серверҳо дар ҷаҳон бе коранд, дар як сол ба маблаги 30 миллиард доллар кувваи электр сарф мекунад.

MIT тасмим гирифт, ки бо истифодаи бесамари захираҳои ҳисоббарорӣ мубориза барад.

Гурӯҳи муҳандисӣ рушд кардааст системаи мувозинати сарбории протсессори даъват Shenango. Мақсади он мониторинги ҳолати буфери вазифа ва тақсимоти равандҳои часпад (ки вақти CPU-ро қабул карда наметавонад) ба мошинҳои ройгон аст.

Шенанго чӣ гуна кор мекунад

Shenango як китобхонаи Linux дар C бо пайвандҳои Rust ва C++ мебошад. Рамзи лоиҳа ва барномаҳои санҷишӣ дар интишор карда мешаванд анборҳо дар GitHub.

Ҳалли он ба алгоритми IOKernel асос ёфтааст, ки дар як ядрои махсуси системаи бисёрпросессорӣ кор мекунад. Он дархостҳои CPU-ро бо истифода аз чаҳорчӯба идора мекунад DPDK, ки ба барномаҳо имкон медиҳад, ки мустақиман бо дастгоҳҳои шабакавӣ муошират кунанд.

IOKernel тасмим мегирад, ки ба кадом ядроҳо вазифаи мушаххасро супоранд. Алгоритм инчунин муайян мекунад, ки чӣ қадар ядроҳо лозиманд. Барои ҳар як раванд, ядроҳои асосӣ (кафолат додашуда) ва иловагӣ (таркишшаванда) муайян карда мешаванд - охирин дар сурати афзоиши якбораи шумораи дархостҳо ба CPU оғоз карда мешаванд.

Навбати дархости IOKernel ҳамчун ташкил карда шудааст буфери ҳалқа. Ҳар панҷ микросония, алгоритм тафтиш мекунад, ки оё ҳама вазифаҳои ба ядро ​​таъиншуда иҷро шудаанд. Барои ин макони кунунии сари буферро бо мавкеи пешинаи думи он мукоиса мекунад. Агар маълум шавад, ки дум дар вақти санҷиши қаблӣ аллакай дар навбат буд, система изофабории буфериро қайд мекунад ва барои раванд як ядрои иловагӣ ҷудо мекунад.

Ҳангоми тақсими сарборӣ, афзалият ба ядроҳое дода мешавад, ки ҳамон раванд қаблан иҷро шуда буд ва қисман дар кэш боқӣ мондааст ё ба ҳама ядроҳои бекор.

Мувозинати нави CPU аз MIT

Шенанго ба таври илова равишро мегирад дуздидани кор. Ядроҳое, ки барои иҷро кардани як барнома ҷудо карда шудаанд, шумораи вазифаҳои ҳамдигарро назорат мекунанд. Агар як ядро ​​рӯйхати вазифаҳои худро пеш аз дигарон анҷом диҳад, он гоҳ як қисми сарбориро аз ҳамсоягони худ "сабук" мекунад.

Афзалиятҳо ва камбудиҳо

Бо мувофиқи муҳандисони MIT, Шенанго қодир аст, ки панҷ миллион дархостро дар як сония коркард кунад ва вақти посухи миёнаи 37 микросонияро нигоҳ дорад. Коршиносон мегӯянд, ки дар баъзе мавридҳо технология метавонад сатҳи истифодаи протсессорҳоро дар марказҳои додаҳо то 100% афзоиш диҳад. Дар натиҷа, операторони маркази додаҳо метавонанд аз харид ва нигоҳдории серверҳо сарфа кунанд.

Потенсиали ҳалли ҷашн мегиранд ва мутахассисони дигар донишкадахо. Ба гуфтаи профессори як пажӯҳишгоҳи Корея, системаи MIT ба коҳиши таъхир дар хидматрасонии веб мусоидат хоҳад кард. Масалан, он дар мағозаҳои онлайн муфид хоҳад буд. Дар рӯзҳои фурӯш ҳатто таъхири дуюм дар боркунии саҳифа вуҷуд дорад приводит ба кам шудани шумораи тамошои сайтҳо 11%. Тақсимоти саривақтии сарборӣ ба мизоҷони бештар хидмат мерасонад.

Технология ҳоло ҳам нуқсонҳо дорад - он бисёрпросессорро дастгирӣ намекунад НУМА-системаҳое, ки дар онҳо микросхемаҳо ба модулҳои гуногуни хотира пайвастанд ва бо ҳамдигар "муошират" намекунанд. Дар ин ҳолат, IOKernel метавонад кори як гурӯҳи алоҳидаи протсессорҳоро танзим кунад, аммо на ҳама чипҳои сервер.

Мувозинати нави CPU аз MIT
/ сурат Тим Рекман CC BY

Технологияҳои шабеҳ

Дигар системаҳои мувозинати протсессор Arachne мебошанд. Он ҳисоб мекунад, ки чӣ қадар ядрои барнома ҳангоми оғозёбӣ лозим аст ва равандҳоро мувофиқи ин нишондиҳанда тақсим мекунад. Ба гуфтаи муаллифон, ҳадди ниҳоии таъхири барнома дар Arachne тақрибан 10 ҳазор микросония аст.

Технология ҳамчун китобхонаи C++ барои Linux амалӣ карда мешавад ва рамзи сарчашмаи он дар ин ҷо дастрас аст GitHub.

Воситаи дигари мувозинат ZygOS мебошад. Мисли Шенанго, технология усули дуздии корро барои аз нав тақсим кардани равандҳо истифода мебарад. Мувофиқи маълумоти муаллифони ZygOS, таъхири миёнаи барнома ҳангоми истифодаи асбоб тақрибан 150 микросония ва ҳадди аксар тақрибан 450 микросония аст. Рамзи лоиҳа низ аст дар домени ҷамъиятӣ қарор дорад.

натиҷаҳои

Марказҳои муосири додаҳо васеъ шуданро идома медиҳанд.Тамоюли афзоиш махсусан дар бозори марказҳои додаҳои гипершкала ба назар мерасад: ҳоло дар ҷаҳон вуҷуд дорад 430 маркази маълумотҳои гипершкала, аммо дар солҳои наздик шумораи онҳо метавонад 30% афзоиш ёбад. Аз ин сабаб, технологияҳои мувозинати сарбории протсессор талабот зиёд хоҳанд буд. Системаҳои монанди Shenango аллакай дастрасанд амалй гардонанд корпорацияхои калон ва шумораи ин гуна воситахо дар оянда хам зиёд мешавад.

Паёмҳо аз блоги аввал дар бораи корпоративии IaaS:

Манбаъ: will.com

Илова Эзоҳ