来源:Frontiers of Computer Science 发布时间:2024/3/28 12:20:57
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FCS  文章精要:华中科技大学吴松教授团队——面向容器的页面缓存精确控制方法

论文标题:Precise control of page cache for containers

期刊:Frontiers of Computer Science

作者:Kun WANG, Song WU, Shengbang LI, Zhuo HUANG, Hao FAN, Chen YU, Hai JIN

发表时间:14 Mar 2023

DOI:10.1007/s11704-022-2455-0

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针对容器场景下页面缓存隔离问题,华中科技大学吴松教授团队撰写了研究论文:面向容器的页面缓存精确控制方法。

文章信息

标 题:

Precise control of page cache for containers

引用格式:

Kun WANG, Song WU, Shengbang LI, Zhuo HUANG, Hao FAN, Chen YU, Hai JIN. Precise control of page cache for containers. Front. Comput. Sci., 2024, 18(2): 182102

阅读原文:

问题概述

容器系统由于其高效性和灵活性在云计算中越来越流行。资源隔离是容器的基本特性。现有研究表明,较弱的资源隔离性可能会导致容器应用的性能显著下降。虽然已有一些工作增强了容器资源隔离性,但是都没有关注作为容器关键资源的页面缓存的隔离问题。容器利用内存cgroup控制页面缓存的使用。然而,现有策略在容器环境中引入了两个主要问题:1)容器可以突破cgroup限制,使用比最大配额更多的内存,从而打破了内存隔离;2)在新的内存请求到达时,操作系统内核可能需要回收页面缓存以响应内存请求,从而降低了容器应用性能。

本文旨在分析现有页面缓存策略存在的隔离问题及其严重影响,并提出将容器的页面缓存划分为私有和共享,然后分别精确地控制这两种页面缓存,提升页面缓存隔离性。

技术步骤

根据容器的访问份额对共享页面缓存统计进行拆分,防止容器免费试用内存,以确保公平性;实现了按需驱逐页面缓存,以减少不必要的驱逐,提高容器性能。

实验结果

大量实验结果表明,基于本文提出的面向容器的页面缓存精确控制方法,可以公平地统计容器的页面缓存使用量,有效地增强内存隔离,并在多种真实容器应用上具有更优的性能表现。

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Frontiers of Computer Science


Frontiers of Computer Science (FCS)是由教育部主管、高等教育出版社和北京航空航天大学共同主办、SpringerNature 公司海外发行的英文学术期刊。本刊于 2007 年创刊,双月刊,全球发行。主要刊登计算机科学领域具有创新性的综述论文、研究论文等。本刊主编为周志华教授,共同主编为熊璋教授。编委会及青年 AE 团队由国内外知名学者及优秀青年学者组成。本刊被 SCI、Ei、DBLP、INSPEC、SCOPUS 和中国科学引文数据库(CSCD)核心库等收录,为 CCF 推荐期刊;两次入选“中国科技期刊国际影响力提升计划”;入选“第4届中国国际化精品科技期刊”;入选“中国科技期刊卓越行动计划项目”。


《前沿》系列英文学术期刊

由教育部主管、高等教育出版社主办的《前沿》(Frontiers)系列英文学术期刊,于2006年正式创刊,以网络版和印刷版向全球发行。系列期刊包括基础科学、生命科学、工程技术和人文社会科学四个主题,是我国覆盖学科最广泛的英文学术期刊群,其中12种被SCI收录,其他也被A&HCI、Ei、MEDLINE或相应学科国际权威检索系统收录,具有一定的国际学术影响力。系列期刊采用在线优先出版方式,保证文章以最快速度发表。

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