无缓存片上网络的服务质量保障技术研究

发布时间：2017-11-18 23:09

  本文关键词：无缓存片上网络的服务质量保障技术研究

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【摘要】：数据中心是云计算的基础支撑，其中运行着多种多样的负载程序，有延迟敏感型在线应用，也有长时间运行的离线应用。为了保障延迟敏感型应用的服务质量，当前数据中心中为该类型程序预留资源，与离线应用进行分开处理，这导致在线应用的数据中心利用率过低，造成大量资源浪费。在线应用与离线应用混合部署能有效提高数据中心的利用率，但是程序间的干扰使得优先级高的延迟敏感型应用得不到良好的服务质量保障。数据中心中，所有共享资源上的竞争，如操作系统内核、Cache、片上网络等资源，都是造成程序性能下降的原因，因此对共享资源进行有效管理是保障延迟敏感型应用服务质量的重要方法。 数据中心计算资源异构化将是未来数据中心发展的必然趋势，，众核处理器由于出色的性能功耗优势将在数据中心计算中发挥重要作用。在众核处理器中，片上网络承载着众核处理器中的数据通信，是非常重要的共享硬件资源。相对于传统片上网络，具有低功耗、低开销、低复杂度等特点的无缓存片上网络，非常适合于关注低功耗的数据中心场景，近期得到了广泛关注。但是当前的无缓存片上网络容易造成网络拥塞，影响系统整体性能。并且无法保证延迟敏感应用在片上网络中的服务质量，导致长尾现象发生，造成性能下降。针对该问题，本文做了如下工作：（1）提出一种基于网络数据包偏转感知的拥塞控制方法：DAT（DeflectionAware Throttling）。数据包偏转是造成网络拥塞的主要原因，DAT通过记录每个路由上的偏转信息确定真正导致拥塞发生的注入源，然后对其进行注入限制以达到降低网络拥塞提高系统性能的目的。基于16核仿真平台，DAT方案的评测结果显示，相比于基准无缓存NoC，它可以将网络偏转率平均降低8.6%，并且具有良好的可扩展性和较低的硬件开销。（2）提出一种面向延迟敏感型应用，具有强QoS保障的无缓存片上网络：QBLESS（QoS aware BLESS）。把应用程序的优先级信息传递到片上网络层，通过面向优先级感知的路由机制和拥塞控制策略，QBLESS可以实现对高优先级程序提供更多资源的同时保障系统的全局性能。在64核仿真平台上对QBLESS进行性能分析，结果显示其相对最近的经典工作BLESS，该方法在高优先级程序性能上有33.2%的性能提升，网络平均跳步数下降42.8%。
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP332;TP393.06

【共引文献】

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1 张铮;饶志训;黄志峰;;无线传感器网络中RSSI滤波的若干处理方法[J];现代电子技术;2013年20期

本文编号：1201469