Βελτίωση της Ποιότητας Υπηρεσιών (QoS) σε Πολυεπεξεργαστικά Συστήματα με την χρήση της τεχνολογίας Intel RDT και του Thread Packing

Abstract

Με την ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας τα τελευταία χρόνια, τα σύγχρονα πολύ-επεξεργαστικά συστήματα έχουν εδραιωθεί σε πολλά κέντρα δεδομένων, αφού τα συστήματα, αυτά, παρέχουν μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ και αύξηση της επίδοσης των εφαρμογών. Όμως, όταν περισσότερες από μία εφαρμογές συνεκτελούνται σε αυτά τα συστήματα, προκύπτει το πρόβλημα του ανταγωνισμού για κοινόχρηστους πόρους, όπως για παράδειγμα την Last-Level Cache ή το DRAM bandwidth. Η πλειοψηφία των σύγχρονων κέντρων δεδομένων, προκειμένου να προσφέρουν ποιότητα υπηρεσίας στους πελάτες του και να τηρούν τα συμφωνηθέντα SLAs (Service Level Agreements), οδηγούνται στην υποχρησιμοποίηση των πόρων που έχουν στην διάθεση τους. Συνεπώς, επιλέγουν να εκτελούν μόνο μία εφαρμογή σε κάθε σύστημα, μη χρησιμοποιώντας το μεγαλύτερο μέρος του συστήματος. Γίνεται, λοιπόν, αντιληπτό πως είναι αναγκαία η εύρεση μίας λύσης ώστε να προστατευθεί η επίδοση μίας εφαρμογής σε ένα περιβάλλον συνεκτελούμενων εφαρμογών, ώστε να αυξηθεί η συνολική χρησιμοποίηση του συστήματος. Ο ήδη υπάρχων μηχανισμός DICER αποτελεί μία εργασία, η οποία προσπαθεί να προστατεύσει την επίδοση μίας εφαρμογής υψηλής προτεραιότητας σε ένα περιβάλλον συνολικά δέκα συνεκτελούμενων εφαρμογών, αξιοποιώντας την τεχνολογία Intel RDT, η οποία προσφέρει την παρακολούθηση της χρήσης αλλά και τον διαμοιρασμό των κοινόχρηστων πόρων. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, θα επεκτείνουμε αυτόν τον μηχανισμό, ώστε να αντιμετωπίζει αποτελεσματικότερα τον κορεσμό του DRAM bandwidth και συνεπώς να προστατευθεί περισσότερο η απόδοση της υψηλής προτεραιότητας εφαρμογής. Για την αξιολόγηση του μηχανισμού, χρησιμοποιούμε την σουίτα μετροπρογραμμάτων SPEC CPU2017.