Conception et évaluation d'un système de cache réparti adapté aux environnements virtualisés

摘要

Some applications, like online sales servers, intensively use disk I/Os. Their performance is tightly coupled with I/Os efficiency. To speed up I/Os, operating systems use free memory to offer caching mechanisms. Several I/O intensive applications may require a large cache to perform well. However, nowadays resources are virtualized. In clouds, for instance, virtual machines (VMs) offer both isolation and flexibility. This is the foundation of cloud elasticity, but il induces a partitionning of the physical resources, including memory. This partitioning reduces the amount of available memory a VM can use for caching I/Os. In this paper, we propose PUMA, a tool that allows I/O intensive applications running on top of VMs to benefit of large caches. This is realized by providing a remote caching mechanism that provides the ability for any VM to extend its cache using the memory of other VMs located either in the same or in a different host. PUMA can increase application performance up to 9 times.%Certaines applications, comme les serveurs d'e-commerce, effectuent beaucoup d'opérations d'entrée/sortie (E/S) sur disque. Leurs performances sont étroitement liées à l'efficacité de ces opérations. Pour les améliorer, les systèmes d'exploitation tels que Linux utilisent la mémoire libre pour fournir des mécanismes de cache. Cependant, les ressources d'aujourd'hui sont virtualisées: par exemple, dans les clouds, les machines virtuelles (MV) peuvent être déployées et déplacées entre les hôtes physiques pour offrir à la fois isolation et flexibilité. Ceci implique un partitionnement des ressources physiques, dont la mémoire. Ce partitionnement limite la quantité de mémoire disponible qu 'une MV peut utiliser comme cache. Dans cet article, nous proposons PUMA, un mécanisme de cache distant qui permet à une MV d'étendre son cache en utilisant la mémoire d'autres MV situées sur le même hôte ou sur un hôte distant. Nos évaluations montrent que PUMA permet d'améliorer les applications intensives en E/S jusqu'à un facteur 9 lorsque toutes les données tiennent dans le cache.