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博士生黄航的论文被TC录用
时间:2022-03-11 14:39:51

近日,实验室博士生黄航(导师吴松教授)的论文“Adapt Burstable Containers to Variable CPU Resources”被IEEE Transactions on Computers (TC) 录用 。

随着云原生的风靡,容器技术(操作系统级虚拟化)越来越多地被应用于云环境中的应用部署与运行。与传统的虚拟机相比,容器更加轻量化并且容器的资源管理也更为灵活。容器可以根据资源配置进行分类,而其中可突发型的容器(Burstable Containers)应用较为广泛。Burstable Containers的资源限制往往高于实际的资源请求,因此可以在系统低负载时充分利用额外的空闲资源。但是,主机系统负载往往是动态变化的,这使得对Burstable Containers的管理极具挑战,尤其是CPU资源的管理。一方面,Burstable Containers需要具备足够的并发性(线程数)才能利用可扩展的CPU资源。另一方面,当主机系统载较高时,Burstable Containers可能会由于过多线程而性能欠佳。

对于上述问题,论文首先建议将Burstable Containers的线程数量根据其CPU限制进行设置,以保障CPU资源扩展到最多时仍然可以被有效利用,并且无需修改应用就可以让系统的通用性更强。其次,论文针对系统高负载时的容器性能损失进行分析,发现性能损失主要因为:1)系统CPU调度器缺乏容器感知能力,对Burstable Containers的调度效率较低;2)系统内核的同步机制在处理过多线程时效率较低。因此,论文提出了一种用户层的自适应容器调度器和两种操作系统机制(虚拟阻塞和忙等待检测),其中自适应的容器调度器基于硬件架构信息、容器间关系和系统负载进行容器调度决策(为容器分配专用的CPU资源),而虚拟阻塞和忙等待检测可以分别提升系统的阻塞同步和忙等待同步的效率。实验结果表明,论文中提出的系统可以充分发挥Burstable Containers的资源特性,并且可以在系统高负载时带来高达29.7的性能增益。

IEEE Transactions on Computers期刊每月出版一期,每期录用论文12篇左右,今年的影响因子是2.663,主要关注计算机组织和体系结构、操作系统、软件系统、实时系统、嵌入式系统等方面的研究。


(通讯员:黄航)