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Les étonnants résultats d’une ancienne étude

Tech - Par iTPro - Publié le 24 juin 2010
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En 1991, des développeurs de Rochester ont commencé à  étudier NUMA pour l'AS/400. En collaboration avec IBM Research, ils ont commencé à  travailler sur un prototype de système AS/400 NUMA. La plupart des études précédentes de NUMA concernaient l'utilisation de NUMA dans le domaine scientifique et technique. Mais cette équipe

Les étonnants résultats d’une ancienne étude

de chercheurs et de développeurs voulait savoir comment NUMA se comportait dans
un environnement d’applications de gestion. Leurs constatations en ont surpris
plus d’un chez IBM.

Avant
cette étude, il était reconnu que les applications de gestion faisaient trop souvent
appel à  des objets utilisateurs partagés, comme des objets systèmes et des verrouillages
d’enregistrements. Les applications transactionnelles de gestion, contrairement
aux applications scientifiques, effectuent en principe des manipulations simples
sur les données mais au dépend d’importantes ressources systèmes.

Cela se traduit généralement par un grand nombre d’accès à  des objets partagés
dans une partie limitée de la mémoire. Si le système doit effectuer de nombreux
accès mémoire à  distance sur ces objets partagés, les performances d’un système
NUMA de type système de gestion se dégradent.

Or, les chercheurs ont constaté que comme l’AS/400 est optimisé pour des applications
de gestion, les accès aux objets partagés ne représentent qu’environ 5 % de la
totalité. Ils ont aussi constaté qu’environ 80 % de tous les accès s’effectuait
sur le système et sur le code utilisateur.
Comme ce code est en lecture seule, ils ont décidé de modifier légèrement la partie
du système d’exploitation qui gère la pagination de la mémoire virtuelle. Il s’agissait
de répliquer les pages en lecture seule, dans les noeuds qui les utilisaient. Cela
en plus de quelques autres modifications mineures dans le noyau du système d’exploitation,
a permis de démontrer qu’un système NUMA AS/400 était capable de performances
évolutives linéaires. Rares sont les systèmes pouvant se targuer
d’une telle accélération, particulièrement quand ils effectuent un traitement
transactionnel commercial.

Les autres systèmes NUMA n’affichent généralement de bonnes accélérations qu’avec
des applications très régulières du type scientifique et base de données. L’AS/400
s’est donc affirmé comme un serveur NUMA polyvalent évolutif.

Ce que je n’avais pas dit c’est que NUMA serait intégré sur cette même
puce

Les résultats de l’étude menée conjointement avec IBM
Research ont été publiés dans le numéro de mai 1997 de l’IBM Journal of Research
and Development
, dans l’article “ Performance Analysis on a CC-NUMA Prototype
”. Le CC-NUMA figurant dans le titre désigne un type de modèle NUMA appelé NUMA
à  cohérence de cache (cache-coherent NUMA).

La cohérence de cache signifie que les mémoires cache dans tous les noeuds peuvent
toujours accéder aux toutes dernières modifications apportées aux autres noeuds.
On peut aussi bâtir un système NUMA sans cohérence de cache (non-cache-coherent).
Le super-ordinateur SGI/Cray T3E, l’un des ordinateurs les plus rapides au monde,
est un exemple de ce type. Les machines SGI Origin2000 et Sequent NUMA-Q sont
tous deux des modèles CC-NUMA.

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Tech - Par iTPro - Publié le 24 juin 2010

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