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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 저널정보
- 대한전자공학회 JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE Journal of Semiconductor Technology and Science Vol.20 No.6
- 발행연도
- 2020.12
- 수록면
- 491 - 498 (8page)
- DOI
- 10.5573/JSTS.2020.20.6.491
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In the cloud computing where multiple isolated tenants share I/O resources, weight-based proportional I/O bandwidth sharing is a critical system requirement. However, existing I/O schedulers are not efficiently support proportional I/O bandwidth sharing for multi-queue storage device such as NVMe SSDs due to scalability problem. Especially, BFQ scheduler, default proportional I/O scheduler in Linux severely decreases the I/O performance of NVMe SSDs because of its serialized request dispatching process. In this paper, we present a low overhead proportional-share I/O scheduler for multi-queue block layer. The proposed I/O scheduler employs scalable request queue architecture and manages I/O bandwidth by distributing I/O tokens to multiple process groups(cgroups) in proportion to I/O weights. Moreover, the total amount of I/O tokens are dynamically adjusted to the fluctuated performance of NVMe SSDs due to internal operations of SSDs such as garbage collection and wear-leveling, so that the I/O performance of NVMe SSD is not wasted. Our I/O scheduler is implemented on Linux kernel 5.2.0 and evaluated with various benchmarks. The evaluation results show that our I/O scheduler improves I/O bandwidth 3.61 times than BFQ scheduler while sharing I/O bandwidth among multiple cgroups in proportion to I/O weights exactly. Also, our scheduler shows scalable performance close to Linux None scheduler even with extremely high degree of multiple threads.
목차
Abstract
I. INTRODUCTION
II. RELATED WORK
III. MOTIVATION
IV. KYBER-FAIRNESS SCHEDULER
V. EXPERIMENTAL RESULTS
VI. CONCLUSIONS
REFERENCES
참고문헌 (21)
참고문헌 신청
G. J. Popek and R. P. Goldberg, “Formal requirements for virtualizable third generation architectures,” Communications of the ACM, Vol. 17, No. 7, pp. 412-421, July, 1974.
Z. Li, M. Kihl, Q. Lu and J. A. Andersson, “Performance Overhead Comparison between Hypervisor and Container Based Virtualization,” Advanced Information Networking and Applications, 2017, AINA 2017, 31st IEEE International Con-ference on, pp. 955-962, Mar., 2017.
M. G. Xavier, et al., A Performance Isolation Analysis of Disk-Intensive Workloads on Container-Based Clouds, Parallel, Distributed, and Network-Based Processing, 2015, PDP 2015, 23rd Euromicro International Conference on, pp. 253-260, Mar., 2015.
NVMe overview, https://www.nvmexpress.org/wpcontent/ uploads/NVMe_Overview.pdf, 2020.
Cgroups, https://www.kernel.org/doc/Documentation/ cgroup- v1/cgroups.txt, 2016.
Z. Li, M. Kihl, Q. Lu and J. A. Andersson, “Performance Overhead Comparison between Hypervisor and Container Based Virtualization,” Advanced Information Networking and Applications, 2017, AINA 2017, 31st IEEE International Con-ference on, pp. 955-962, Mar., 2017.
M. G. Xavier, et al., A Performance Isolation Analysis of Disk-Intensive Workloads on Container-Based Clouds, Parallel, Distributed, and Network-Based Processing, 2015, PDP 2015, 23rd Euromicro International Conference on, pp. 253-260, Mar., 2015.
NVMe overview, https://www.nvmexpress.org/wpcontent/ uploads/NVMe_Overview.pdf, 2020.
Cgroups, https://www.kernel.org/doc/Documentation/ cgroup- v1/cgroups.txt, 2016.
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