net/ipv4/ipvs/ip_vs_nq.c

   1 /*
   2  * IPVS:        Never Queue scheduling module
   3  *
   4  * Version:     $Id: ip_vs_nq.c,v 1.1.2.1 2003/05/20 17:05:02 wensong Exp $
   5  *
   6  * Authors:     Wensong Zhang <wensong@linuxvirtualserver.org>
   7  *
   8  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
   9  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
  10  *              as published by the Free Software Foundation; either version
  11  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * Changes:
  14  *
  15  */
  16
  17 /*
  18  * The NQ algorithm adopts a two-speed model. When there is an idle server
  19  * available, the job will be sent to the idle server, instead of waiting
  20  * for a fast one. When there is no idle server available, the job will be
  21  * sent to the server that minimize its expected delay (The Shortest
  22  * Expected Delay scheduling algorithm).
  23  *
  24  * See the following paper for more information:
  25  * A. Weinrib and S. Shenker, Greed is not enough: Adaptive load sharing
  26  * in large heterogeneous systems. In Proceedings IEEE INFOCOM'88,
  27  * pages 986-994, 1988.
  28  *
  29  * Thanks must go to Marko Buuri <marko@buuri.name> for talking NQ to me.
  30  *
  31  * The difference between NQ and SED is that NQ can improve overall
  32  * system utilization.
  33  *
  34  */
  35
  36 #include <linux/module.h>
  37 #include <linux/kernel.h>
  38
  39 #include <net/ip_vs.h>
  40
  41
  42 static int
  43 ip_vs_nq_init_svc(struct ip_vs_service *svc)
  44 {
  45         return 0;
  46 }
  47
  48
  49 static int
  50 ip_vs_nq_done_svc(struct ip_vs_service *svc)
  51 {
  52         return 0;
  53 }
  54
  55
  56 static int
  57 ip_vs_nq_update_svc(struct ip_vs_service *svc)
  58 {
  59         return 0;
  60 }
  61
  62
  63 static inline unsigned int
  64 ip_vs_nq_dest_overhead(struct ip_vs_dest *dest)
  65 {
  66         /*
  67          * We only use the active connection number in the cost
  68          * calculation here.
  69          */
  70         return atomic_read(&dest->activeconns) + 1;
  71 }
  72
  73
  74 /*
  75  *      Weighted Least Connection scheduling
  76  */
  77 static struct ip_vs_dest *
  78 ip_vs_nq_schedule(struct ip_vs_service *svc, struct iphdr *iph)
  79 {
  80         register struct list_head *l, *e;
  81         struct ip_vs_dest *dest, *least;
  82         unsigned int loh, doh;
  83
  84         IP_VS_DBG(6, "ip_vs_nq_schedule(): Scheduling...\n");
  85
  86         /*
  87          * We calculate the load of each dest server as follows:
  88          *      (server expected overhead) / dest->weight
  89          *
  90          * Remember -- no floats in kernel mode!!!
  91          * The comparison of h1*w2 > h2*w1 is equivalent to that of
  92          *                h1/w1 > h2/w2
  93          * if every weight is larger than zero.
  94          *
  95          * The server with weight=0 is quiesced and will not receive any
  96          * new connections.
  97          */
  98
  99         l = &svc->destinations;
 100         for (e=l->next; e!=l; e=e->next) {
 101                 least = list_entry(e, struct ip_vs_dest, n_list);
 102                 if (atomic_read(&least->weight) > 0) {
 103                         loh = ip_vs_nq_dest_overhead(least);
 104
 105                         /* return the server directly if it is idle */
 106                         if (atomic_read(&least->activeconns) == 0)
 107                                 goto out;
 108
 109                         goto nextstage;
 110                 }
 111         }
 112         return NULL;
 113
 114         /*
 115          *    Find the destination with the least load.
 116          */
 117   nextstage:
 118         for (e=e->next; e!=l; e=e->next) {
 119                 dest = list_entry(e, struct ip_vs_dest, n_list);
 120                 doh = ip_vs_nq_dest_overhead(dest);
 121
 122                 /* return the server directly if it is idle */
 123                 if (atomic_read(&dest->activeconns) == 0) {
 124                         least = dest;
 125                         loh = doh;
 126                         goto out;
 127                 }
 128
 129                 if (loh * atomic_read(&dest->weight) >
 130                     doh * atomic_read(&least->weight)) {
 131                         least = dest;
 132                         loh = doh;
 133                 }
 134         }
 135
 136   out:
 137         IP_VS_DBG(6, "NQ: server %u.%u.%u.%u:%u "
 138                   "activeconns %d refcnt %d weight %d overhead %d\n",
 139                   NIPQUAD(least->addr), ntohs(least->port),
 140                   atomic_read(&least->activeconns),
 141                   atomic_read(&least->refcnt),
 142                   atomic_read(&least->weight), loh);
 143
 144         return least;
 145 }
 146
 147
 148 static struct ip_vs_scheduler ip_vs_nq_scheduler =
 149 {
 150         .name =                 "nq",
 151         .refcnt =               ATOMIC_INIT(0),
 152         .module =               THIS_MODULE,
 153         .init_service =         ip_vs_nq_init_svc,
 154         .done_service =         ip_vs_nq_done_svc,
 155         .update_service =       ip_vs_nq_update_svc,
 156         .schedule =             ip_vs_nq_schedule,
 157 };
 158
 159
 160 static int __init ip_vs_nq_init(void)
 161 {
 162         INIT_LIST_HEAD(&ip_vs_nq_scheduler.n_list);
 163         return register_ip_vs_scheduler(&ip_vs_nq_scheduler);
 164 }
 165
 166 static void __exit ip_vs_nq_cleanup(void)
 167 {
 168         unregister_ip_vs_scheduler(&ip_vs_nq_scheduler);
 169 }
 170
 171 module_init(ip_vs_nq_init);
 172 module_exit(ip_vs_nq_cleanup);
 173 MODULE_LICENSE("GPL");