net/netfilter/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 inline unsigned int
  41 ip_vs_nq_dest_overhead(struct ip_vs_dest *dest)
  42 {
  43         /*
  44          * We only use the active connection number in the cost
  45          * calculation here.
  46          */
  47         return atomic_read(&dest->activeconns) + 1;
  48 }
  49
  50
  51 /*
  52  *      Weighted Least Connection scheduling
  53  */
  54 static struct ip_vs_dest *
  55 ip_vs_nq_schedule(struct ip_vs_service *svc, const struct sk_buff *skb)
  56 {
  57         struct ip_vs_dest *dest, *least = NULL;
  58         unsigned int loh = 0, doh;
  59
  60         IP_VS_DBG(6, "ip_vs_nq_schedule(): Scheduling...\n");
  61
  62         /*
  63          * We calculate the load of each dest server as follows:
  64          *      (server expected overhead) / dest->weight
  65          *
  66          * Remember -- no floats in kernel mode!!!
  67          * The comparison of h1*w2 > h2*w1 is equivalent to that of
  68          *                h1/w1 > h2/w2
  69          * if every weight is larger than zero.
  70          *
  71          * The server with weight=0 is quiesced and will not receive any
  72          * new connections.
  73          */
  74
  75         list_for_each_entry(dest, &svc->destinations, n_list) {
  76
  77                 if (dest->flags & IP_VS_DEST_F_OVERLOAD ||
  78                     !atomic_read(&dest->weight))
  79                         continue;
  80
  81                 doh = ip_vs_nq_dest_overhead(dest);
  82
  83                 /* return the server directly if it is idle */
  84                 if (atomic_read(&dest->activeconns) == 0) {
  85                         least = dest;
  86                         loh = doh;
  87                         goto out;
  88                 }
  89
  90                 if (!least ||
  91                     (loh * atomic_read(&dest->weight) >
  92                      doh * atomic_read(&least->weight))) {
  93                         least = dest;
  94                         loh = doh;
  95                 }
  96         }
  97
  98         if (!least)
  99                 return NULL;
 100
 101   out:
 102         IP_VS_DBG_BUF(6, "NQ: server %s:%u "
 103                       "activeconns %d refcnt %d weight %d overhead %d\n",
 104                       IP_VS_DBG_ADDR(svc->af, &least->addr), ntohs(least->port),
 105                       atomic_read(&least->activeconns),
 106                       atomic_read(&least->refcnt),
 107                       atomic_read(&least->weight), loh);
 108
 109         return least;
 110 }
 111
 112
 113 static struct ip_vs_scheduler ip_vs_nq_scheduler =
 114 {
 115         .name =                 "nq",
 116         .refcnt =               ATOMIC_INIT(0),
 117         .module =               THIS_MODULE,
 118         .n_list =               LIST_HEAD_INIT(ip_vs_nq_scheduler.n_list),
 119 #ifdef CONFIG_IP_VS_IPV6
 120         .supports_ipv6 =        1,
 121 #endif
 122         .schedule =             ip_vs_nq_schedule,
 123 };
 124
 125
 126 static int __init ip_vs_nq_init(void)
 127 {
 128         return register_ip_vs_scheduler(&ip_vs_nq_scheduler);
 129 }
 130
 131 static void __exit ip_vs_nq_cleanup(void)
 132 {
 133         unregister_ip_vs_scheduler(&ip_vs_nq_scheduler);
 134 }
 135
 136 module_init(ip_vs_nq_init);
 137 module_exit(ip_vs_nq_cleanup);
 138 MODULE_LICENSE("GPL");