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https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/12732| Tipo: | Dissertação |
| Título: | A Fast and Scalable Feedback-Driven Scheduler for Datacenter Applications |
| Autor(es): | MAYCO SOUZA BERGHETTI |
| Primeiro orientador: | Ronaldo Alves Ferreira |
| Resumo: | Aplicações de centros de dados que operam na escala de microssegundos exigem garantias rigorosas de latência ao operar sob alta carga e tempos de serviço variáveis. Esse ambiente frequentemente envolve uma mistura de requisições extremamente curtas e longas, onde as curtas — que duram somente alguns microssegundos — são frequentemente atrasadas pelas mais longas devido ao bloqueio problema de Head-of-Line (HOL) blocking, resultando em maiores latências, especialmente na cauda da distribuição. No entanto, abordagens existentes para mitigar o HOL blocking, como despacho centralizado, preempção de granularidade fina e reserva de recursos, enfrentam limitações fundamentais de escalabilidade. Este trabalho apresenta Synergy, um sistema de escalonamento cooperativo e consciente da aplicação, que utiliza feedback direto das aplicações para priorizar requisições curtas, adapta dinamicamente os parâmetros de escalonamento e evita preempções desnecessárias. Synergy adota uma arquitetura descentralizada, com filas distribuídas, preempção sensível ao tipo de tarefa e ajuste dinâmico de quantum. Ao eliminar a classificação centralizada e utilizar medições em tempo real das aplicações, Synergy mitiga de forma eficaz o HOL blocking sem comprometer a vazão. Synergy supera os sistemas mais avançados do estado da arte, alcançando até 43% mais vazão enquanto atende objetivos de nível de serviço em escala de microssegundos. |
| Abstract: | Microsecond-scale datacenter applications demand strict latency guarantees while operating under high load and variable service times. This environment often involves a mix of extremely short and long requests, where short requests — lasting just a few microseconds — are frequently delayed by longer ones due to Head-of-Line (HOL) blocking, leading to higher latencies, especially at the tail. However, existing approaches to mitigate HOL blocking, such as centralized dispatching, fine-grained preemption, and resource reservation, face fundamental scalability limitations. This work introduces Synergy, a cooperative, application-aware scheduling system that uses direct feedback from applications to prioritize short requests, dynamically adapts scheduling parameters, and avoids unnecessary preemptions. Synergy adopts a decentralized architecture with distributed queues, job-aware preemption, and dynamic quantum sizing. By eliminating centralized classification and using real-time application measurements, Synergy effectively mitigates HOL blocking without compromising throughput. Synergy outperforms state-of-the-art systems, achieving up to 43% higher throughput while meeting microsecond-scale service-level objectives. |
| Palavras-chave: | Datacenter Head-of-Line Blocking User-Level Scheduler |
| País: | Brasil |
| Editor: | Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul |
| Sigla da Instituição: | UFMS |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/12732 |
| Data do documento: | 2025 |
| Aparece nas coleções: | Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|
| Dissertation_2025___Mayco.pdf | 1,29 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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