net/ipv4/ipvs/ip_vs_nq.c

   1 /*
   2  * IPVS:        Never Queue scheduling module
   3  *
   4  * Authors:     Wensong Zhang <wensong@linuxvirtualserver.org>
   5  *
   6  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
   8  *              as published by the Free Software Foundation; either version
   9  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * Changes:
  12  *
  13  */
  14
  15 /*
  16  * The NQ algorithm adopts a two-speed model. When there is an idle server
  17  * available, the job will be sent to the idle server, instead of waiting
  18  * for a fast one. When there is no idle server available, the job will be
  19  * sent to the server that minimize its expected delay (The Shortest
  20  * Expected Delay scheduling algorithm).
  21  *
  22  * See the following paper for more information:
  23  * A. Weinrib and S. Shenker, Greed is not enough: Adaptive load sharing
  24  * in large heterogeneous systems. In Proceedings IEEE INFOCOM'88,
  25  * pages 986-994, 1988.
  26  *
  27  * Thanks must go to Marko Buuri <marko@buuri.name> for talking NQ to me.
  28  *
  29  * The difference between NQ and SED is that NQ can improve overall
  30  * system utilization.
  31  *
  32  */
  33
  34 #include <linux/module.h>
  35 #include <linux/kernel.h>
  36
  37 #include <net/ip_vs.h>
  38
  39
  40 static int
  41 ip_vs_nq_init_svc(struct ip_vs_service *svc)
  42 {
  43         return 0;
  44 }
  45
  46
  47 static int
  48 ip_vs_nq_done_svc(struct ip_vs_service *svc)
  49 {
  50         return 0;
  51 }
  52
  53
  54 static int
  55 ip_vs_nq_update_svc(struct ip_vs_service *svc)
  56 {
  57         return 0;
  58 }
  59
  60
  61 static inline unsigned int
  62 ip_vs_nq_dest_overhead(struct ip_vs_dest *dest)
  63 {
  64         /*
  65          * We only use the active connection number in the cost
  66          * calculation here.
  67          */
  68         return atomic_read(&dest->activeconns) + 1;
  69 }
  70
  71
  72 /*
  73  *      Weighted Least Connection scheduling
  74  */
  75 static struct ip_vs_dest *
  76 ip_vs_nq_schedule(struct ip_vs_service *svc, const struct sk_buff *skb)
  77 {
  78         struct ip_vs_dest *dest, *least = NULL;
  79         unsigned int loh = 0, doh;
  80
  81         IP_VS_DBG(6, "ip_vs_nq_schedule(): Scheduling...\n");
  82
  83         /*
  84          * We calculate the load of each dest server as follows:
  85          *      (server expected overhead) / dest->weight
  86          *
  87          * Remember -- no floats in kernel mode!!!
  88          * The comparison of h1*w2 > h2*w1 is equivalent to that of
  89          *                h1/w1 > h2/w2
  90          * if every weight is larger than zero.
  91          *
  92          * The server with weight=0 is quiesced and will not receive any
  93          * new connections.
  94          */
  95
  96         list_for_each_entry(dest, &svc->destinations, n_list) {
  97
  98                 if (dest->flags & IP_VS_DEST_F_OVERLOAD ||
  99                     !atomic_read(&dest->weight))
 100                         continue;
 101
 102                 doh = ip_vs_nq_dest_overhead(dest);
 103
 104                 /* return the server directly if it is idle */
 105                 if (atomic_read(&dest->activeconns) == 0) {
 106                         least = dest;
 107                         loh = doh;
 108                         goto out;
 109                 }
 110
 111                 if (!least ||
 112                     (loh * atomic_read(&dest->weight) >
 113                      doh * atomic_read(&least->weight))) {
 114                         least = dest;
 115                         loh = doh;
 116                 }
 117         }
 118
 119         if (!least)
 120                 return NULL;
 121
 122   out:
 123         IP_VS_DBG(6, "NQ: server %u.%u.%u.%u:%u "
 124                   "activeconns %d refcnt %d weight %d overhead %d\n",
 125                   NIPQUAD(least->addr), ntohs(least->port),
 126                   atomic_read(&least->activeconns),
 127                   atomic_read(&least->refcnt),
 128                   atomic_read(&least->weight), loh);
 129
 130         return least;
 131 }
 132
 133
 134 static struct ip_vs_scheduler ip_vs_nq_scheduler =
 135 {
 136         .name =                 "nq",
 137         .refcnt =               ATOMIC_INIT(0),
 138         .module =               THIS_MODULE,
 139         .n_list =               LIST_HEAD_INIT(ip_vs_nq_scheduler.n_list),
 140         .init_service =         ip_vs_nq_init_svc,
 141         .done_service =         ip_vs_nq_done_svc,
 142         .update_service =       ip_vs_nq_update_svc,
 143         .schedule =             ip_vs_nq_schedule,
 144 };
 145
 146
 147 static int __init ip_vs_nq_init(void)
 148 {
 149         return register_ip_vs_scheduler(&ip_vs_nq_scheduler);
 150 }
 151
 152 static void __exit ip_vs_nq_cleanup(void)
 153 {
 154         unregister_ip_vs_scheduler(&ip_vs_nq_scheduler);
 155 }
 156
 157 module_init(ip_vs_nq_init);
 158 module_exit(ip_vs_nq_cleanup);
 159 MODULE_LICENSE("GPL");