Систему Shenango планируется использовать в дата-центрах.
/ Фото Марко Верч CC BY
По словам одного из провайдеров, дата-центры использовать только 20–40% доступной вычислительной мощности.
При высоких нагрузках этот показатель может достигать 60% .
Такое распределение ресурсов приводит к появлению так называемых «серверов-зомби».
Это машины, которые большую часть времени простаивают, тратя энергию.
Сегодня 30% серверов в мире без работы , потребляя электроэнергии на сумму 30 миллиардов долларов в год. В MIT решили бороться с неэффективным использованием вычислительных ресурсов.
Инженерная команда развитый система балансировки нагрузки процессора под названием Shenango. Его цель — отслеживать состояние буфера задач и перераспределять зависшие процессы (которые не могут получать процессорное время) на свободные машины.
Как работает Шенанго
Shenango — это библиотека Linux на языке C с привязками к Rust и C++.Код проекта и тестовые приложения опубликованы в репозитории на Гитхабе.
Решение основано на алгоритме IOKernel, который работает на выделенном ядре многопроцессорной системы.
Он управляет запросами ЦП, используя структуру ДПДК , что позволяет приложениям напрямую взаимодействовать с сетевыми устройствами.
IOKernel решает, каким ядрам делегировать конкретную задачу.
Алгоритм также решает, сколько ядер потребуется.
Для каждого процесса определяются основные ядра (гарантированные) и дополнительные (пакетные) — последние запускаются в случае резкого увеличения количества запросов к ЦП.
Очередь запросов IOKernel организована как кольцевой буфер .
Каждые пять микросекунд алгоритм проверяет, выполнены ли все задачи, назначенные ядру.
Для этого он сравнивает текущее положение головы буфера с предыдущим положением его хвоста.
Если окажется, что хвост уже был в очереди на момент предыдущей проверки, система отмечает перегрузку буфера и выделяет для процесса дополнительное ядро.
При распределении нагрузки приоритет отдается ядрам, на которых тот же процесс выполнялся ранее и частично остался в кеше, либо любым простаивающим ядрам.
Шенанго также использует подход воровство работы .
Ядра, выделенные для запуска одного приложения, контролируют количество задач друг друга.
Если одно ядро выполняет свой список задач раньше других, то оно «снимает» часть нагрузки с соседей.
Преимущества и недостатки
К слова Инженеры из MIT, Shenango способен обрабатывать пять миллионов запросов в секунду и поддерживать среднее время ответа 37 микросекунд. Эксперты утверждают, что в некоторых случаях технология может повысить коэффициент использования процессоров в дата-центрах до 100%.В результате операторы дата-центров смогут сэкономить на покупке и обслуживании серверов.
Потенциал решения примечание и специалисты других вузов.
По мнению профессора корейского института, система MIT поможет сократить задержки веб-сервисов.
Например, это будет полезно в интернет-магазинах.
В дни распродаж бывает даже секундная задержка загрузки страниц.
ведет к уменьшению количества просмотров сайта на 11%.
Оперативное распределение нагрузки поможет обслуживать больше клиентов.
У технологии всё же есть недостатки — она не поддерживает многопроцессорность.
НУМА -системы, в которых чипы подключены к разным модулям памяти и не «общаются» друг с другом.
При этом IOKernel может регулировать работу отдельной группы процессоров, но не всех серверных чипов.
/ Фото Тим Рекманн CC BY
Похожие технологии
Другие системы балансировки нагрузки процессора включают Arachne. Он вычисляет, сколько ядер понадобится приложению при запуске, и распределяет процессы по этому показателю.По словам авторов, максимальная задержка приложения в Arachne составляет около 10 тысяч микросекунд. Технология реализована в виде библиотеки C++ для Linux, а ее исходный код доступен по адресу GitHub .
Еще один инструмент балансировки — ZygOS. Как и Шенанго, технология использует метод перехвата работы для перераспределения процессов.
По словам авторов ZygOS, средняя задержка приложения при использовании инструмента составляет около 150 микросекунд, а максимальная — около 450 микросекунд. Код проекта также находится в общественном достоянии .
выводы
Современные дата-центры продолжают расширяться.Тенденция к увеличению особенно заметна на рынке гипермасштабируемых дата-центров: теперь в мире существует 430 гипермасштабных дата-центров, но в ближайшие годы их число может увеличиться на 30%.
По этой причине технологии балансировки нагрузки процессоров будут пользоваться большим спросом.
Такие системы, как Shenango, уже доступны.
осуществлять крупных корпораций, и количество таких инструментов в будущем будет только расти.
Посты из Первого блога о корпоративном IaaS:
- Как повысить энергоэффективность дата-центра
- Что нужно знать о PCI DSS: обзор стандарта
- Мир до и после: как изменилась жизнь с появлением Дня флага DNS
- Как IaaS помогает развивать бизнес: три проблемы, которые решит облако
- Тестирование дисковой системы в облаке: основы и советы
- 9 полезных советов для плавного перехода в облако
- IaaS: Первые шаги после аренды облачной инфраструктуры
-
Улучшен Рейтинг Сайта В Поисковых Системах.
19 Oct, 24 -
Дороги На Марс Проходят Через Луну...
19 Oct, 24 -
Новый Офис Google В Лондоне
19 Oct, 24 -
Клавиатура Со Стрелками Для Android
19 Oct, 24 -
Nxv8
19 Oct, 24
