Βελτίωση ποιότητας υπηρεσίας μέσω εξελιγμένων τεχνικών κατάτμησης κρυφής μνήμης

Μαππούρα, Ελευθερία; Mappoura, Eleftheria

dc.contributor.author	Μαππούρα, Ελευθερία	el
dc.contributor.author	Mappoura, Eleftheria	en
dc.date.accessioned	2020-12-15T16:06:45Z
dc.date.available	2020-12-15T16:06:45Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52534
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20232
dc.rights	Default License
dc.subject	Ποιότητα υπηρεσίας	el
dc.subject	Διαμοιρασμός κρυφής μνήμης	el
dc.subject	Ανταγωνισμός για κοινόχρηστους πόρους	el
dc.subject	Δυναμικός μηχανισμός προστασίας επίδοσης	el
dc.subject	Εφαρμογές με προτεραιότητα	el
dc.subject	Quality of service	en
dc.subject	Cache partitioning	en
dc.subject	Dynamic performance protection	en
dc.subject	Contention for shared resources	en
dc.subject	High priority workloads	en
dc.title	Βελτίωση ποιότητας υπηρεσίας μέσω εξελιγμένων τεχνικών κατάτμησης κρυφής μνήμης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Αρχιτεκτονική υπολογιστών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-10-07
heal.abstract	Στα συστήματα μεγάλης κλίμακας, όπως οι υπηρεσίες νέφους και τα data centers, η εξασφάλιση ικανοποιητικής Ποιότητας Υπηρεσίας (Quality of Service, QoS), αποτελεί το κυριότερο ζήτημα. Λόγω του μεγάλου αριθμού εφαρμογών που συνεκτελούνται σε αυτές τις περιπτώσεις, η εξασφάλιση του QoS του συστήματος δεν μπορεί να είναι πάντοτε εφικτή. Πρωταρχικό μέλημα λοιπόν σε αυτές τις περιπτώσεις καθίσταται η διατήρηση του Service Level Objective (SLO) σε εφαρμογές με υψηλή προτεραιότητα. Η παράλληλη εκτέλεση πολλών εφαρμογών, που επιτυγχάνεται λόγω των σύγχρονων πολυπύρηνων επεξεργαστικών συστημάτων, συχνά οδηγεί σε μείωση του QoS εξαιτίας του ανταγωνισμού για τους διαμοιραζόμενους πόρους του συστήματος. Ο ανταγωνισμός μπορεί να αντιμετωπιστεί με ποικίλους τρόπους. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζεται στον διαμερισμό των κοινόχρηστων πόρων μεταξύ των συνεκτελούμενων εφαρμογών και πιο συγκεκριμένα στον διαμερισμό της κρυφής μνήμης τελευταίου επιπέδου (Last Level Cache, LLC). Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός δυναμικού μηχανισμού για τον διαμοιρασμό της LLC μεταξύ των εφαρμογών, ανάλογα με τις ανάγκες της εφαρμογής με υψηλή προτεραιότητα, εξασφαλίζοντας έτσι το QoS και το SLO. Ο μηχανισμός υλοποιήθηκε σε επεξεργαστή Intel® Xeon® E5-2630 v4 με 20 πυρήνες και 25MB LLC (20-way associative) και εφαρμόσθηκε σε benchmarks από τη σουίτα SPEC CPU 2006. Για την επίβλεψη της επίδοσης των εφαρμογών και τον διαμερισμό της LLC χρησιμοποιήθηκαν οι τεχνολογίες του εργαλείου PQoS/Intel® RDT, Cache Monitoring Technology (CMT) και Cache Allocation Technology (CAT) αντίστοιχα. Οι εφαρμογές εκτελούνταν σε εικονικές μηχανές οι οποίες κατανέμονταν στους πυρήνες μέσω του διαχειριστή πόρων και ανιχνευτή ανταγωνισμού για υπηρεσίες νέφους, ACTiManager.	el
heal.abstract	In large-scale systems, such as cloud providers and data centers, ensuring satisfactory Quality of Service (QoS) remains the main matter. Due to the vast number of co-executed workloads in such systems, ensuring QoS is not always feasible. Thus, the primary concern in large-scale systems is to maintain the Service Level Objective (SLO) of high priority applications. Workload co-execution is achieved by the modern multi-core processing systems and can usually lead to QoS degradation due to the competition for the system’s shared resources. This phenomenon can be resolved in various ways. There is a particular interest in allocating the shared resources within the co-executed workloads, and more precisely in allocating the last level cache (LLC) amongst workloads. The scope of this thesis is to develop a dynamic mechanism that allocates the LLC amongst co-executed workloads, depending on the needs of the high priority workload, while ensuring the QoS and the SLO. The mechanism was implemented on an Intel® Xeon® E5-2630 v4 processor which includes 20 cores and a 25MB LLC (20-way associative) and was tested on workloads from the benchmark suite SPEC CPU 2006. Performance monitoring and LLC allocation were achieved with the use of two technologies of PQoS/Intel® RDT tool, Cache Monitoring Technology (CMT) and Cache Allocation Technology (CAT) respectively. Workloads were executed on virtual machines and the virtual machines were allocated within the system’s cores with the use of ACTiManager, an end-to-end interference-aware manager for cloud resources.	en
heal.advisorName	Γκούμας, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Γκούμας, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Κοζύρης, Νεκτάριος	el
heal.committeeMemberName	Πνευματικάτος, Διονύσιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών. Εργαστήριο Υπολογιστικών Συστημάτων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	89 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false