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同构节点集群负载均衡分析解析

时间:2023-10-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:STREAM负载的矩阵大小为170000000,共需内存空间约3.8GB。这里给出同构节点集群的调度结果,由于同构节点的硬件配置相同,因此可认为其能效比及能效等比性也相同。图7-13STREAM计算最小完成时间图7-14STREAM计算最大完成时间图7-15内存访问带宽最高值从1号服务器上的实验结果可以看出,在同构节点集群内通过虚拟机调度,通过虚拟机聚合后的功耗及性能对比情况如表7-3所示。

同构节点集群负载均衡分析解析

小节在以下平台进行了实验,硬件平台上物理机和虚拟机均运行CentOS7.2版本的Linux操作系统,虚拟机监控器采用KVM+QEMU。每个虚拟机均配置2个vCPU,4GB内存和20GB硬盘空间。

虚拟机上分别运行质数计算程序primecom和内存测试程序STREAM。其中primecom计算区间分别为(0,200000),(0,400000),(0,600000),(0,800000),(0,1000000),(0,1100000),(0,1200000),(0,1300000),(0,1400000),(0,1500000)。

STREAM负载的矩阵大小为170000000,共需内存空间约3.8GB。

这里给出同构节点集群的调度结果,由于同构节点的硬件配置相同,因此可认为其能效比及能效等比性也相同。以下以1号服务器为例进行说明。

图7-11给出了1号服务器上运行不同负载时的功耗。需要指出的是,当在1号服务器上运行12个虚拟机,且这12个虚拟机均同时运行STREAM负载时,其功耗(138瓦)比单独运行8个虚拟机(每个虚拟机仍运行STREAM负载)时的功耗(169瓦)低。这主要是由于KVM在进行内存虚拟化时的开销过大,导致内存虚拟化效率急剧下降,大量的STREAM计算任务被阻塞,导致多个虚拟机处于空闲等待状态,最终导致服务器功耗降低。这可以从图7-12-图7-14的Stream计算的完成时间可以看出。

图7-11 运行不同负载时的功耗(1号服务器)

图7-12 STREAM计算平均完成时间(1号服务器)

另外,由于STREAM计算的时间较短(单次Copy、Add、Scale或Triad计算时间一般不超过1分钟,总运行时间一般在10分钟左右),明显小于PrimeSearch的运行时间(3-12个vm时大约1620秒,24个vm时约2980秒),因此,即使在STREAM和PrimeSearch并发运行时段服务器功耗也明显小于两个服务器单独运行的功耗之和。

图7-15给出了单独运行STREAM和STREAM和PrimeSearch同时运行时各个虚拟机内运行的STREAM的内存访问带宽最高值。(www.xing528.com)

图7-13 STREAM计算最小完成时间(1号服务器)

图7-14 STREAM计算最大完成时间(1号服务器)

图7-15 内存访问带宽最高值(1号服务器)

从1号服务器上的实验结果可以看出,在同构节点集群内通过虚拟机调度,通过虚拟机聚合后的功耗及性能对比情况如表7-3所示。

表7-3 调度前后功耗及性能对比

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