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Thèse Année : 2019

Advanced Consolidation for Dynamic Containers

Consolidation Avancée pour des Conteneurs Dynamiques

Damien Carver
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1025547

Résumé

The virtualization of computing resources has given rise to cloud computing. More recently, container-based lightweight virtualization has become increasingly popular. Containers offer performance isolation comparable to that of virtual machines, but promise better resource consolidation due to their flexibility. In this thesis we highlight performance isolation losses assumed to be guaranteed to an active container. These losses occur during consolidation, i.e. when the unused memory of an inactive container is transferred to a new container that starts. However, in a non-virtualized environment, this memory consolidation scenario does not result in a drop in performance among the most active processes. We therefore propose, as a first step, to measure the memory activity of containers using state-of-the-art metrics. Then, to ensure the isolation of the most active containers during memory consolidations, we modify the behavior of the Linux kernel in order to reclaim the memory of the containers defined as being the most inactive by the metric. In a second step, we propose another method for estimating the memory activity of containers based on a global clock of memory events. This method is more reactive than the previous one because it seeks to protect containers with the most recent memory activity.
La virtualisation des ressources informatique a donné naissance au Cloud Computing. Plus récemment, la virtualisation légère à base de conteneur est devenu de plus en plus populaire. En effet, les conteneurs offrent une isolation des performances comparable à celle des machines virtuelles, mais promettent une meilleur consolidation des ressources grâce à leur flexibilité. Dans cette thèse nous mettons en lumière des pertes d'isolation de performance supposé garanti à un conteneur actif. Ces pertes apparaissent pendant la consolidation, c'est-à-dire, lorsque la mémoire inutilisée d'un conteneur inactif est transférée vers un nouveau conteneur qui démarre. Or, dans un environnement non virtualisé, ce scénario de consolidation mémoire n'aboutit pas à une chute de performances chez les processus les plus actifs. Nous proposons donc, dans un premier temps, de mesurer l'activité mémoire des conteneurs à l'aide de métriques présentent dans l'état de l'art. Puis, pour garantir l'isolation des conteneurs les plus actifs lors des consolidations mémoire, nous modifions le comportement du noyau Linux afin de récupérer en priorité la mémoire des conteneurs définis comme étant les plus inactifs par la métrique. Dans un deuxième temps, nous proposons une autre méthode d'estimation de l'activité mémoire des conteneurs qui repose sur une horloge globale d'événements mémoire. Cette méthode est plus réactive que la précédente car elle cherche à protéger les conteneurs dont l'activité mémoire est la plus récente.
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Dates et versions

tel-02393773 , version 1 (04-12-2019)
tel-02393773 , version 2 (04-12-2019)
tel-02393773 , version 3 (12-02-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02393773 , version 1

Citer

Damien Carver. Advanced Consolidation for Dynamic Containers. Computer Science [cs]. EDITE de Paris, 2019. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02393773v1⟩
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