数据中心服务器中的功耗-性能权衡：DVFS、CPU 绑定、水平与垂直扩展
分布式、并行与集群计算
2019-03-14 v1
摘要
动态电压频率调整（DVFS）、CPU 绑定、水平扩展与垂直扩展是四种被提议用作执行器以控制数据中心服务器性能与能耗的技术。本文研究这四种执行器的效用，并量化与之相关的功耗-性能权衡。利用运行于我们本地测试平台上的德语维基百科副本，我们开展了一组实验，以量化 DVFS、垂直与水平扩展以及 CPU 绑定在不同工作负载下对端到端响应时间（平均值与尾部）、吞吐量与功耗的影响。实验结果表明，DVFS 极少将轻载服务器的功耗降低超过 5%，但可用于将饱和服务器的最大功耗限制至多 20%（代价为性能下降）。CPU 绑定以性能下降为代价降低轻载服务器功耗（至多 7%），而通过选择合适的 CPU 绑定方案可限制该代价。水平与垂直扩展改善了平均与尾部响应时间，但改善幅度与所添加资源量不成比例。负载均衡策略对水平扩展应用的尾部响应时间有重大影响。
引用
@article{arxiv.1903.05488,
title = {Power-Performance Tradeoffs in Data Center Servers: DVFS, CPU pinning, Horizontal, and Vertical Scaling},
author = {Jakub Krzywda and Ahmed Ali-Eldin and Trevor E. Carlson and Per-Olov Östberg and Erik Elmroth},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.05488},
year = {2019}
}
备注
31 pages