Αξιοποίηση των τεχνολογιών Intel RDT για τη βελτίωση της ποιότητας υπηρεσίας (QoS) σε πολυεπεξεργαστικά συστήματα - Γιαντσίδη, Δήμητρα (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών, 2018)
Η παροχή ποιότητας υπηρεσίας στα σύγχρονα κέντρα δεδομένων είναι νευραλγικής σημασίας. Μέχρι τώρα, οι πάροχοι υπηρεσιών Υπολογιστικού Νέφους (Cloud Services providers) εξασφαλίζουν και τηρούν τα SLAs (Service-Level-Argeements) των πελατών παρέχοντας απομονωμένη εκτέλεση των επιλεγμένων υπηρεσιών στους επεξεργαστές, δηλαδή απαγορεύοντας την συνεκτέλεση των συγκεκριμένων υπηρεσιών με άλλες. Με άλλα λόγια, τα επεξεργαστικά συστήματα στα κέντρα δεδομένων υποχρησιμοποιούνται σε σημαντικό βαθμό, λιγότερο από 50%, προκειμένου να εξασφαλιστεί η ζητούμενη ποιότητα υπηρεσίας. Η ανάγκη για απομόνωση της εκτέλεσης μιας υπηρεσίας πηγάζει από τον ανταγωνισμό των εφαρμογών, κατά τη συνεκτέλεση, για τους κοινόχρηστους πόρους του συστήματος, όπως για παράδειγμα είναι η τελευταίου επιπέδου κρυφή μνήμη (Last-Level-Cache). Αυτός ο ανταγωνισμός βλάπτει την βέλτιστη επίδοση και κατ’ επέκταση την ποιότητα υπηρεσίας των εφαρμογών. Η διαχείριση αυτού του επιπέδου μνήμης, δηλαδή η επίβλεψη χρήσης και ο διαμοιρασμός τμημάτων της στις εφαρμογές του συστήματος έγινε πρόσφατα εφικτή μέσω των τεχνολογιών Cache-Monitoring και Cache-Allocation που ανέπτυξε η Intel. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάμε και αξιοποιούμε τις παραπάνω τεχνολογίες για την υλοποίηση ενός δυναμικού μηχανισμού με ανάδραση, ο οποίος στοχεύει στην βελτίωση της ποιότητας υπηρεσίας μιας εφαρμογής με υψηλή προτεραιότητα και ταυτόχρονα επιδιώκει την μείωση της χρονικής επιβράδυνσης εφαρμογών με λιγότερη προτεραιότητα. Στόχος μας είναι να προστατεύσουμε την εκτέλεση της υψηλής προτεραιότητας εφαρμογής στην περίπτωση που το σύστημα χρησιμοποιείται πλήρως, δηλαδή για N-το-πλήθος πυρήνες κάθε χρονική στιγμή είναι χρονοδρολογημένα Ν-το-πλήθος νήματα. Για την αξιολόγηση του μηχανισμού εκτελούμε συνεκτελέσεις μονονηματικών εφαρμογών από τις σουίτες PARSEC και SPEC2006 στον επεξεργαστή Xeon E5-2630 v4 που υποστηρίζει τις προαναφερθείσες τεχνολογίες. Τέλος, αποδεικνύουμε ότι η χρήση του μηχανισμού αυτού ενδύκνειται ταυτόχρονα σε συνεκτελέσεις με μεγάλη ευαισθησία της εφαρμογής με υψηλή προτεραιότητα ως προς την κρυφή μνήμη αλλά και σε συνεκτελέσεις οι οποίες προκαλούν κορεσμό στο εύρος του διαύλου δεδομένων προς τη μνήμη.