STYX:利用SmartNIC功能降低数据中心内存税

作者:

季厚祥,伊利诺伊大学香槟分校;马克·曼西,威斯康星大学麦迪逊分校;孙燕,伊利诺伊大学香槟分校;袁一凡,英特尔实验室;黄敬翰和瑞斯·库珀,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校;迈克尔·斯威夫特,威斯康星大学麦迪逊分校;Nam Sung Kim,伊利诺伊香槟分校

摘要:

内存优化核心功能(如内存重复数据消除)旨在提高数据中心服务器等系统的整体效率,并且已证明这些功能是有效的。然而,当被调用时,这些内核功能会显著中断应用程序的执行,严重消耗服务器CPU的周期并污染其缓存。为了最大限度地减少这种中断,我们提出了STYX,这是一个将这些内核功能的密集操作卸载到SmartNIC(SNIC)的框架。STYX first RDMA利用SNIC的RDMA功能,将服务器的内存区域复制到SNIC的内存区域,这些内核功能将在其中运行。随后,利用SNIC(未充分利用)的计算能力,STYX使SNIC CPU执行这些内核功能的密集操作。最后,STYX RDMA将结果复制回服务器的内存区域,并根据该内存区域执行内核功能的其余操作。为了证明STYX的有效性,我们在Linux中实现了两个内存优化内核功能:(1)使用STYX框架的内存重复数据消除(ksm)和(2)交换页面的压缩缓存(zswap)。然后,我们表明,使用STYX的系统可以将共同运行的应用程序的延迟降低55-89%,与没有STYX的系统相比,同时保留了这些内核功能的优点。

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