لیکوالان:  (۱) تیاني کوی، د واشنګټن پوهنتون (cuity@cs.washington.edu)؛  (2) Chenxingyu Zhao، د واشنګټن پوهنتون (cxyzhao@cs.washington.edu)؛  (3) وی ژانګ، مایکروسافټ (wei.zhang.gbs@gmail.com)؛  (4) Kaiyuan Zhang، د واشنګټن پوهنتون (kaiyuanz@cs.washington.edu).   د مدیر یادښت: دا د یوې مطالعې د ۶ برخې لومړۍ برخه ده چې د طبقې-۷ بار توازن غوره کولو هڅو په اړه توضیحات ورکوي. پاتې برخه لاندې ولولئ.  د لینکونو جدول   لنډیز او ۱ سریزه   ۲ شاليد او ۲.۱ پروګرام وړ ملټي کور سمارټ اين آی سي  ۲.۲ د بار توازن کوونکي   ۳ د سمارټ این آی سي پر بنسټ د بار بیلانسران او ۳.۱ سمارټ این آی سي ته د بار وړل: ننګونې او فرصتونه  ۳.۲ لاکونیک کتنه  ۳.۳ د سپکو شبکو سټک  ۳.۴ د شریک شوي معلوماتو لپاره سپک همغږي کول  ۳.۵ د هارډویر انجن سره سرعت   ۴ ارزونه او ۴.۱ د تجربې تنظیم  ۴.۲ له پیل څخه تر پایه پورې تروپټ  ۴.۳ له پیل څخه تر پایه ځنډ  ۴.۴ د مهمو تخنیکونو د ګټو ارزونه  ۴.۵ د حقیقي نړۍ کاري بار   ۵ اړونده کار   ۶ پایله او حوالې  یو ضمیمه  انتزاعي  د بار توازن کوونکي په پراخه کچه د نن ورځې په بادلونو کې کارول کیږي ترڅو د ډیټا سینټر سرورونو کې د شبکې غوښتنې په پراخه کچه توزیع کړي. د بار توازن کوونکي او د دوی اړوند عملیاتي لګښتونو ته په پام سره، ډیری هڅې د کرنل دننه د Layer-4 بار توازن کوونکي منطق پلي کولو یا د هارډویر سرعت کارولو له لارې د دوی موثریت ښه کولو باندې تمرکز کړی دی. دا کار دا څیړي چې ایا ډیر پیچلي او د اتصال پر بنسټ Layer-7 بار توازن کوونکي وړتیا هم د هارډویر سرعت څخه ګټه پورته کولی شي. په ځانګړې توګه، موږ د پروګرام وړ SmartNICs باندې د بار توازن کوونکي وړتیا آفلوډ کول په نښه کوو. موږ د دریو کلیدي نظرونو په کارولو سره د SmartNICs لګښت او انرژي موثریت په بشپړ ډول ګټه پورته کوو. لومړی، موږ استدلال کوو چې د Layer-7 بار توازن کوونکي لپاره بشپړ او پیچلي TCP/IP سټیک ته اړتیا نشته او پرځای یې په SmartNIC کې د سپک وزن فارورډینګ اجنټ وړاندیز کوو. دوهم، موږ د څو کور SmartNICs کې اجرا کولو پرمهال د لږترلږه همغږۍ سره د لوړې درجې همغږۍ سره د اتصال مدیریت ډیټا جوړښتونه رامینځته کوو. په پای کې، موږ تشریح کوو چې څنګه د بار توازن کوونکي منطق په SmartNICs کې د ګمرکي پیکټ پروسس کوونکي سرعت کونکو په کارولو سره ګړندی کیدی شي. موږ د لاکونیک پروټوټایپ په دوه ډوله سمارټ این آی سي هارډویر کې کوو، په بلو فیلډ-۲ کې د ټولو کورونو په کارولو سره له ۱۵۰ ګیګابټس څخه ډیر تروپټ ترلاسه کوو، پداسې حال کې چې یو واحد سمارټ این آی سي کور په یو واحد x۸۶ کور کې د نګینکس سره د پرتلې وړ ځنډ او ۸۰ ځله لوړ تروپټ ترلاسه کوي.  ۱. پېژندنه  د بار توازن کوونکي د معلوماتو مرکزونو لپاره یو بنسټیز جوړښت دی ځکه چې دوی د غوښتنلیک سرورونو ټولګه کې د خدماتو بار متوازن کوي [38، 45، 46]. د بار توازن کوونکي په پیل کې د ځانګړي هارډویر وسایلو په توګه جوړ شوي وو مګر اوس معمولا د اجناسو سرورونو یا VMs کې د چلولو سافټویر په توګه ځای په ځای کیږي. دا د ځای پرځای کولو ماډل د زړو هارډویر پر بنسټ ډیزاینونو په پرتله د تنظیم کولو او تطبیق لوړه کچه چمتو کوي، مګر دا د کلاوډ چمتو کونکو او غوښتنلیک خدماتو لپاره د لوړ لګښتونو پایله هم کولی شي، د پیرود لګښتونو او د عمومي هدف سرورونو د انرژۍ مصرف په پام کې نیولو سره [8]. د غوښتنلیک خدمات ډیری وختونه د مطلوب لګښت سپمولو ترلاسه کولو لپاره د بار توازن کوونکي کارولو یوځای کولو او کمولو لپاره لوی حد ته ځي [2، 4، 5].  د بار توازن کوونکو پراخه کارونې او لګښت ته په پام سره، ډیری هڅې د دوی د موثریت ښه کولو باندې تمرکز کړی دی، په ځانګړي توګه د پرت-4 (L4) بار توازن کوونکي، د بار توازن کوونکي منطق په ټیټ، احتمالي هارډویر-ګړندي، پرت کې د ځای په ځای کولو سره. کټران [16] د لینکس کرنل دننه د eBPF کوډ په کارولو سره ګړندی کیږي، پدې توګه د کرنل دننه د پیکټونو مداخله او پروسس کول او د کارونکي کچې بار توازن کوډ ته د لیږدونو شمیر کمول. ClickNP [32] د FPGA فعال شوي سمارټ NIC کې د L4 بار توازن کوونکي منطق (په ځانګړي توګه د NAT په څیر وړتیاوې) ځینې اړخونه حل کوي او د FPGA وسیلو موازي پروسس کولو وړتیاوې کاروي. SilkRoad [38] د L4 بار توازن کوونکو سره تړلي حالت ذخیره کولو او د سویچ پایپ لاین دننه د بار توازن عملیاتو پورې اړوند ډیټاپلین بدلونونو ترسره کولو لپاره د پروګرام وړ سویچ او پای کوربه ترکیب کاروي.  که څه هم دې هڅو د L4 بار توازن غوره کولو کې د پام وړ لاسته راوړنې ترلاسه کړې دي چې د شبکې پرت کې ترافیک متوازن کوي، د معلوماتو مرکز خدمات ډیری وختونه د غوښتنلیک پرت بار توازن وړتیاو باندې تکیه کوي چې یوازې په پرت-7 (L7) بار توازن کونکو کې موندل کیږي. په ځانګړي توګه، خدمات غواړي د مراجعینو غوښتنې ځانګړتیاو پراساس جریانونه روټ کړي، د مراجعینو غوښتنو لپاره د سیشن تړاو وساتي، د لاسرسي کنټرول چمتو کړي، او داسې نور [7]. مګر، دا ځانګړتیاوې د L7 بار توازن کونکو لپاره د هارډویر سرعت تخنیکونو غوره کول ستونزمن کوي چې د L4 بار توازن کونکو لپاره کارول کیږي. یوه بنسټیزه ننګونه دا ده چې د L7 بار توازن عملیات د اتصال پر بنسټ ټرانسپورټ پروتوکولونو کې ځای پر ځای شوي معلوماتو پراساس دي، پدې توګه داسې ښکاري چې د TCP/HTTP اتصالاتو اداره کولو لپاره په بار توازن کونکي کې د بشپړ سټیک شبکې پروسس کولو اجنټ ته اړتیا لري. په پایله کې، د نن ورځې L7 بار توازن کونکي عمومي سافټویر حلونه دي چې د توکو سرورونو کې د پروسس کولو لوړ لګښتونه لري.  په دې کار کې، موږ معاینه کوو چې ایا موږ کولی شو د L7 بار توازن کونکو موثریت د پروګرام وړ شبکې هارډویر په کارولو سره ښه کړو. موږ په سمارټ این آی سي تمرکز کوو چې د پیکټ پروسس کولو هارډویر سره د عمومي هدف کمپیوټري کورونه چمتو کوي. سمارټ این آی سي په ځانګړي ډول زړه راښکونکي هدفونه دي ځکه چې د دوی کمپیوټري کورونه کولی شي د خپل سري پروتوکول منطق کوربه توب وکړي پداسې حال کې چې د دوی د پیکټ پروسس کولو سرعت کونکي کولی شي د ډیټا پلین بدلونونه په مؤثره توګه ترسره کړي. پدې توګه سمارټ این آی سي د دودیز کوربه کمپیوټري وړتیاوې د پروګرام وړ سویچونو د راڅرګندیدونکي وړتیاو سره یوځای کوي او د L7 بار توازن کونکو لپاره مناسب هدف دی. زموږ کار هم په جزوي ډول د شبکې دندو لپاره د لګښت مؤثره او انرژي موثره کمپیوټري سبسټریټ په توګه د ډیټا مرکزونو کې د سمارټ این آی سي د زیاتیدونکي ځای پرځای کولو لخوا هڅول کیږي.  سمارټ این آی سي ته د بار توازن فعالیت آفلوډ کولو کې ډیری ننګونې باید حل شي. لومړی، د سمارټ این آی سي کورونه کمزوري دي، محدود حافظه لري، او د عمومي هدف محاسبې چلولو کې بې کفایته دي. تر هغه چې امکان ولري، موږ باید د عمومي، بشپړ فعالیت سټیکونو پرځای د سپک وزن شبکې سټیکونه وکاروو چې د OS کرنلونو دننه شتون لري. دوهم، په سمارټ این آی سي کې مؤثر ملټي کور پروسس کول د هممهاله معلوماتو جوړښتونو ته د لاسرسي لپاره د سپک وزن همغږي فرض کوي، او دا په ځانګړي ډول اړونده ده ځکه چې موږ د شبکې پروسس کولو منطق کموو. دریم، د پیکټونو بدلونونو لپاره د سرعت کونکو مؤثره کارول د سمارټ این آی سي کمپیوټري وړتیا لوړولو لپاره اړین دي.  موږ   ډیزاین او پلي کوو، یو سمارټ این آی سي- افلوډ شوی بار بیلانسر چې پورته پورته شوي ننګونې حل کوي. زموږ د سیسټم یوه مهمه برخه د سپک وزن لرونکي شبکې سټیک دی چې د غوښتنلیک پرت بار بیلانس منطق د ټرانسپورټ پرت دندو سره ګډ ډیزاین استازیتوب کوي. دا سپک وزن لرونکي شبکې سټیک یوازې د بار بیلانسر له لارې لیږدول شوي پیکټونو په فرعي سیټ کې پیچلي پیکټونه پروسس کوي. د پاتې پیکټونو لپاره، د شبکې سټیک د پیکټونو ساده بیا لیکل ترسره کوي او په مراجعینو او سرور تکیه کوي ترڅو د پای څخه تر پایه اعتبار او د ګڼې ګوڼې کنټرول چمتو کړي. د سمارټ این آی سي لپاره د پیکټونو پروسس کولو سرعت کونکو سره، دا ډیزاین ډیری پیکټونه د هارډویر پر بنسټ د جریان پروسس کولو انجنونو په کارولو سره پروسس کولو ته اجازه ورکوي، پدې توګه د پام وړ موثریت لاسته راوړنې چمتو کوي. موږ د اتصال مدیریت ډیټا جوړښتونه هم رامینځته کوو چې خورا همغږي دي او د ګران متقابل اخراج عملیات کموي. موږ یادونه کوو چې زموږ ځینې ډیزاین ونډې د عمومي سرور پر بنسټ ډیزاین باندې هم پلي کیږي، مګر دوی په سمارټ این آی سي باندې ضرب اغیز لري د ګړندي لارې فکتور کولو سره چې د هارډویر پیکټ انجنونو کې اجرا کیدی شي. لاکونیک  موږ لایکونیک جوړ کړ او دا مو د سمارټ این آی سي دوه مختلفو ډولونو سره سم تنظیم کړ: مارویل لیکویډ آی او ۳ او اینویډیا بلو فیلډ-۲. لایکونیک دواړه لایر-۴ او لایر-۷ فعالیت چمتو کوي او د بیک انډ خدماتو سره د اړیکو توازن لپاره په عام ډول کارول شوي لایر-۷ انټرپوزیشن منطق پلي کوي. د لویو پیغامونو لپاره، لایکونیک په بلو فیلډ-۲ کې د یو واحد ARM کور سره چلول کولی شي د پراخه کارول شوي Nginx په پرتله چې په ډیر پیاوړي x86 کور کې چلول کیږي تر 8.7x پورې لوړ تروپټ ترلاسه کړي. د کوچنیو پیغامونو لپاره، په بلو فیلډ-۲ کې لایکونیک کولی شي د Nginx په پرتله د پرتلې وړ یا حتی ټیټ ځنډ سره لوړ تروپټ ترلاسه کړي. په LiquidIO۳ کې، د لایکونیک تروپټ د x86 نګینکس په پرتله 4.5x لوړ دی. موږ د ریښتیني نړۍ کاري بار سره د لایکونیک فعالیت هم ښیو او د کلیدي نظرونو ګټو په اړه مفصل مایکرو بینچ مارکونه وړاندې کوو.   دا مقاله د CC BY-NC-ND 4.0 DEED جواز لاندې   . په arxiv کې شتون لري

Part of HackerNoon's growing list of open-source research papers, promoting free access to academic material.

Load Balancer (dot tech)

Load Balancer's careful conducting ensures no single point of failure, scalability and availability in harmony.

loadbalancer's blog

دا غږ د کیسې په اصلي ژبه تولید شوی!

د بادل لویان د بار توازن کونکو باندې ډیره ګټه مصرفوي — دا څیړنه کولی شي دا بدل کړي

About Author

تبصرې

hang tags

دا مقاله په کې وړاندې شوې وه

Related Stories

Can You Set A Billboard on Fire For Marketing Points?

Kindness is a Gift that Should Always be Paid Forward - Interview With Samiran Mondal

Psychology of the Unconscious by C. G. Jung - Table of Links

[Writing Prompt] Thrilled to be Recognized as [Insert Award Title Name]

Can You Set A Billboard on Fire For Marketing Points?

Kindness is a Gift that Should Always be Paid Forward - Interview With Samiran Mondal

Psychology of the Unconscious by C. G. Jung - Table of Links

[Writing Prompt] Thrilled to be Recognized as [Insert Award Title Name]

Light-Mode

Classic

Newspaper

Minty

Dark-Mode

Neon Noir

Minty

HN StartUps