E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης - Efficient scheduling of concurrently executed network packet processing applications using heterogeneous hardware

Αρχική Efficient scheduling of concurrently executed network packet processing applications using heterogeneous hardware

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000434171

Τίτλος

Efficient scheduling of concurrently executed network packet processing applications using heterogeneous hardware

Άλλος τίτλος

Αποδοτικός καταμερισμός πολλαπλών παράλληλα εκτελούμενων εφαρμογών επεξεργασίας πακέτων του διαδικτύου χρησιμοποιώντας ετερογενείς συσκευές

Συγγραφέας

Γιακουμάκης, Ιωάννης Μ.

Σύμβουλος διατριβής

Ιωαννίδης, Σωτήρης

Μέλος κριτικής επιτροπής

Πρατικάκης, Πολύβιος
Δημητρόπουλος, Ξενοφώντας

Περίληψη

Η επεξεργασία των πακέτων του διαδικτύου αποτελεί ένα ερευνητικό τομέα, ο οποίος έχει μελετηθεί εκτενώς την τελευταία δεκαετία. Παρ' όλ' αυτά, η αποτελεσματική υλοποίηση συστημάτων επεξεργασίας πακέτων που προσφέρουν κορυφαία απόδοση δεν είναι τετριμμένη. Οι δυσκολίες προκύπτουν από τα πολλαπλά επίπεδα ετερογένειας που πρέπει να ληφθούν υπόψη και να αντιμετωπιστούν. Ένα από αυτά είναι η διαφορετικότητα των αρχιτεκτονικών του υλικού που συνθέτουν ένα σύγχρονο υπολογιστικό σύστημα. Κάθε μία από αυτές τις αρχιτεκτονικές έχει ξεχωριστά πλεονεκτήματα αλλά και αδυναμίες. Ένα δεύτερο επίπεδο ετερογένειας είναι η διαφορετικότητα των εφαρμογών που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία των πακέτων καθώς και οι παρεμβολές που δημιουργούνται όταν πολλαπλές εφαρμογές εκτελούνται παράλληλα και διαμοιράζονται τους πόρους μίας συσκευής. Επίσης, οι διακυμάνσεις στα χαρακτηριστικά της κίνησης του διαδικτύου και στην ταχύτητα μετάδοσης των πακέτων αποτελούν ένα τρίτο επίπεδο ετερογένειας σε τέτοιου είδους συστήματα. Σε αυτήν τη δουλειά εντοπίσαμε τους κύριους λόγους που οδηγούν σε μηαποδοτικές υλοποιήσεις και προτείνουμε ένα σύστημα προγραμματισμού και ανάθεσης των εφαρμογών στις κατάλληλες συσκευές έτσι ώστε να επιτευχθεί υψηλή απόδοση μέσω αποτελεσματικής χρήσης των διαθέσιμων επεξεργαστικών πόρων. Επιπροσθέτως, το προτεινόμενο σύστημα έχει την δυνατότητα να αλλάζει την χαρτογράφηση σε πραγματικό χρόνο για χάρη μιας καλύτερης, αν το κρίνει σωστό, με βάση τα χαρακτηριστικά της εισερχόμενης κίνησης. Μέσω της πειραματικής διαδικασίας, δείχνουμε ότι το σύστημά μας μπορεί όντως να εντοπίσει τις αλλαγές και να προσαρμόσει κατάλληλα την χαρτογράφηση έτσι ώστε να καταφέρει να παραμείνει όσο πιο αποτελεσματικό γίνεται, με βάση τυπικές μεθόδους μέτρησης της απόδοσης (ταχύτητα διεκπεραίωσης, καθυστέρηση, κατανάλωση ενέργειας). Τέλος, αλλάξαμε ένα μέρος του υλικού, προσαρμόσαμε την αρχιτεκτονική της προσέγγισης μας και εφαρμόσαμε ορισμένες βελτιστοποιήσεις για να λύσουμε κάποιους περιορισμούς που υπάρχουν. Μέσα από μια σειρά από εκτενή πειράματα παρατηρούμε ότι στην βελτιωμένη του εκδοχή το σύστημά μας είναι ικανό να διατηρήσει ρυθμό επεξεργασίας ίσο με τον ρυθμό άφιξης των πακέτων, ενώ παράλληλα πετυχαίνει εξαιρετικά χαμηλή καθυστέρηση και σχετικά χαμηλή ενεργειακή κατανάλωση, ανεξαρτήτως των χαρακτηριστικών της εισερχόμενης κίνησης.

Φυσική περιγραφή

vi, 76 σ. : σχεδ., πιν., εικ. ; 30 εκ.

Γλώσσα

Αγγλικά

Θέμα

Architecture computing

Functions GPU

Graphics processing units

High performance

Διαδίκτυο

Επεξεργασία

Επεξεργαστές