Linux Network Schedulerの最適化

1. 密かに話題のBufferbloat
Linux Network Schedulerの最適化
おおかわ かずひと
Kauli, Inc.

2. Bufferbloatとは

3. 不適切なネットワークキューイングや、過剰なバッファにより、
レイテンシーが悪化、または不安定な状態

4. さらにレイテンシーの悪化、揺らぎにより、
TCPの輻輳制御の混乱を招き、スループットの低下も起こる

5. 全部LinuxのNetwork Schedulerが悪いんや…

6. LinuxのNetwork SchedulerのデフォルトはFIFO
Queueing Discipline
in
out
S
K
B
IP Stack
ap
db
S
K
B
S
K
B
S
K
B
S
K
B
S
K
B
S
K
B
NIC
Buffler
S
K
B

7. 極端な例で問題点を説明

8. なにも考えないで順番にキューイングしているだけ
優先度、効率等は考慮されない
Queueing Discipline
in
out
S
K
B
IP Stack
S
K
B
S
K
B
S
K
B
S
K
B
S
K
B
S
K
B
NIC
Buffler
Low Latency
ap
p
db
S
K
B
High
Latency
S
K
B

9. 同時に起こるNICのバッファサイズの問題

10. NICのバッファが大きいと・・・
Ring Buffer
バッファが大きいほどロスが増加
in
Queue
S
K
B
High
Latency
S
K
B
S
K
B
S
K
B
S
K
B
S
K
B
S
K
B
Low Latency
S
K
B
S
K
B
out
S
K
B
NIC

11. 遅いもの、大きいものは処理に時間がかかる
速いもの、小さいものはその逆

12. しかも、後者の方が優先度高めのケースが多数
VoIPとかDNSとか

13. 近年議論が活発になり、対策が続々と登場

14. アクティブキューイング (かっこいい！)
FIFOを廃止し、キューイングをさまざまな方法で制御

15. 代表的なもの
CoDel (Controlled Delay)

16. RTTやプロトコル等を考慮して必要に応じて割り込む
Queueing Discipline
in
out
S
K
B
IP Stack
S
K
B
S
K
B
S
K
B
S
K
B
S
K
B
NIC
Buffler
Low Latency
ap
p
db
S
K
B
High
Latency
S
K
B

17. キューの制限をする

18. TCP small queues
Byte Queue Limits

19. このあたりで力尽きたからオチ

20. カーネルとOSは新しいに越したことないですね。。。

21. おわり
フランちゃんウフフなインフラエンジニアかもしれないよ