Resumen de Interfaces de Red con afinidad para la comunicación eficiente en arquitecturas multinúcleo
Andres Ortiz García, Julio Ortega Lopera, Antonio Francisco Díaz García, Alberto Prieto Espinosa
Las aplicaciones con gran demanda deancho de banda de comunicaci´on (algunas aplicacionesde tiempo real, multimedia, computaci´on de altasprestaciones, etc.) y la disponibilidad de enlaces decomunicaci´on con anchos de banda de decenas degigabits por segundo hacen necesaria la mejora delas prestaciones de las interfaces de red para evitarque los procesadores deban dedicar un n´umero considerablede ciclos a tareas de comunicaci´on, en lugarde a la propia aplicaci´on. Aunque las arquitecturasmultin´ucleo ofrecen nuevas oportunidades paraaprovechar el paralelismo disponible en el dise˜no dearquitecturas de comunicaci´on eficientes, y los n´ucleosde los sistemas operativos utilizan varias hebras queejecutan tareas de red concurrentemente, las implementacionesparalelas del procesamiento de paqueteso conexiones no son triviales debido al coste de sincronizaci´on en el acceso a los recursos compartidos ya la eficiencia de uso de las caches. Recientemente seest´a explorando la posibilidad de asignar las interrupcionesde red, junto con el procesamiento del protocolode comunicaci´on y la aplicaci´on de red correspondientesal mismo n´ucleo (scheduling con afinidad),para as´ı reducir la pugna por los recursos compartidosy los fallos de cache. En este art´ıculo se proponen algunasalternativas para distribuir la interfaz de redentre los n´ucleos existentes en el servidor de acuerdocon la afinidad de las tareas de comunicaci´on: su proximidada las memorias que almacenan las distintas estructurasde datos utilizdas y las caracter´ısticas delos nodos. Para evaluar las prestaciones de las interfacesde red propuestas se han utilizados cargas detrabajo de MPI, para las que se han obtenido mejorasde alrededor del 35% en ancho de banda y del 23%en latencia.
