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オブザーバビリティで理解するコンピュータサイエンス

Qryuu
July 18, 2021

 オブザーバビリティで理解するコンピュータサイエンス

JTF2021 D2 登壇資料
- CPU使用率の読み方 コアごと使用率の意味と計算機概論
- N+1問題 見つけ方とその発生原因

Qryuu

July 18, 2021
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Transcript

  1. 自己紹介 ▪ PN:九龍真乙 ▪ Twitter: @qryuu ▪ SlideShre: https://www.slideshare.net/qryuu ▪

    GitHub: https://github.com/qryuu ▪ クックパッド: https://cookpad.com/kitchen/4142562 ▪ Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCcPidyLCfGp49pmF4Zb761Q ▪ 専門:Zabbix, New Relic,テクニカルサポート, テクニカルトレーナー 2
  2. CPUと割り込み処理 ▪ 外部記憶装置の入出力は CPUに比べて遅い ▪ 遅いので待っている時間は Iowaitとなる。 ▪ 通信装置の入力は順番通り とは限らない

    – 順番整理をCPUが行う ▪ パケットが届くとCPUに割 り込み命令が入る 10 CPU メモリ 外部 装置 割り込み
  3. 通信負荷とコア専有 ▪ 受信パケットは順番通り届かない – 経路毎に先着後着があるので、並べ替えないとデータにならない – 割り込み処理は通常特定のコアに偏る – 現代の処理は通信処理が大きい –

    パケット処理に1コアが専有され、他のコアは処理したくても処理する データが無い ▪ CPUではなくてNICに処理させるのがハードウェアオフロード 11
  4. 解決策 ▪ DPDK(Data Plane Development Kit) – CPUを通信専用にして全コアで処理する(ソフトウェアルータ向け) ▪ https://ascii.jp/elem/000/001/691/1691592/

    ▪ RSS(Receive-Side Scaling) – NICからの割り込みを複数コアに分散させる ▪ https://qiita.com/nyamage/items/04f348a868475cef 0c77 ▪ https://speakerdeck.com/yuukit/linux-network- performance-improvement-at-hatena 12
  5. 監視運用の視点から ▪ 高トラフィック環境では、データ処理では無くパケット処理の ためにCPUの1コアが専有される – 割り込み処理の特性 – 処理するデータが無いので他のコアは暇 ▪ 問題解決には対応したNICやOSカーネルのチューニングが必要

    – バニラな環境だと発生しやすい ▪ ただのCPU使用率だと見落とす(コア毎の値が必要) – 1コアのみ専有は総CPU使用率としては低く出る – シングルコア限界を見つける必要がある 14
  6. コンピュータサイエンス ▪ ほとんどの事象には原因がある。 – おまじない、オカルトではない ▪ レジスタ、キャッシュ、割り込み処理 ▪ 計算量概念、計算コスト概念(DeleteとDrop) ▪

    コンピュータサイエンスを理解する事で監視ツールの値が読め るようになる ▪ 監視ツールの値を読むことで概念ではなくコンピュータサイエ ンスの実験として実際に観測できる 21
  7. 参考文献 ▪ 入門 計算機概論 – https://www.amazon.co.jp/dp/427412956X ▪ https://ascii.jp/elem/000/001/691/1691592/ ▪ https://qiita.com/nyamage/items/04f348a868475cef

    0c77 ▪ https://speakerdeck.com/yuukit/linux-network- performance-improvement-at-hatena ▪ https://qiita.com/massaaaaan/items/4eb770f20e636f 7a1361 22