第1章 Red Hat Enterprise Linux for Real Time を使用してレイテンシーを最適化する理由。

Red Hat Enterprise Linux for Real Time カーネルのパフォーマンス上の利点の評価を検討するユーザーは、チューニングの重要性と、期待されるパフォーマンスの確立方法の両方を理解することが重要です。

Red Hat Enterprise Linux for Real Time は、非常に高い決定論要件を持つアプリケーション向けに、適切にチューニングされたシステムでの使用を目的としています。カーネルシステムのチューニングにより、決定論の改善が大きくなります。たとえば、多くのワークロードでシステム全体のチューニングにより、約 90 % 程度で結果の一貫性が向上します。これは、Red Hat Enterprise Linux for Real Time を使用する前に、通常の Red Hat Enterprise Linux の推奨システムチューニングを実行して、目的を満たしているかどうかを確認することが推奨されます。

システムのチューニングは、標準のカーネルと同様にリアルタイムカーネルを使用する場合と同様に重要です。実際、標準のカーネルを実行している調整されていないシステムを単に使用して、Red Hat Enterprise Linux 7 リリースの一部として提供されているストックカーネルの代用としてリアルタイムカーネルを使用している場合は、メリットには気が付かないでしょう。標準チューニングにより、レイテンシーの 90 % になります。リアルタイムカーネルは、最も要求の厳しいワークロードで必要とされるレイテンシーの最終 10% を提供します。

正しいパフォーマンスの期待を確立することは、リアルタイムカーネルがpanacea ではないことを意味します。その目的は、予測可能な応答時間を提供する、低レイテンシーの決定性に一貫性があります。リアルタイムーネルに関連する追加のカーネルオーバーヘッドがあります。これは主に、個別にスケジュール設定されたスレッドでハードウェア割り込みを処理するためです。ワークロードのオーバーヘッドが増大すると、全体的なスループットが低下します。正確な量はワークロードに大きく依存します。これは 0% から 30% までとなります。ただし、これは、決定論のコストです。

カーネルレイテンシー要件がミリ秒 (ms) の範囲にある一般的なワークロードでは、標準の Red Hat Enterprise Linux 7 カーネルで十分です。ワークロードにマイクロ秒 (μs) 範囲での割り込み処理やプロセススケジューリングなどのコアカーネル機能に対する低レイテンシーの決定要件が厳格な場合は、リアルタイムカーネルがユーザー向けになります。

このグラフは、Red Hat Enterprise Linux 7 および Red Hat Enterprise Linux for Real Time カーネルを使用して、それぞれ数百万ものマシンを比較します。このグラフの青い点は、チューニングされた Red Hat Enterprise Linux 7 カーネルを実行しているマシンのシステムの応答時間 (マイクロ秒単位) を示しています。グラフの緑色のポイントは、チューニングされたリアルタイムカーネルを実行しているマシンのシステムの応答時間を表します。標準のカーネルとは対照的に、リアルタイムカーネルの応答時間は非常に一貫性が高いため、グラフ全体に散在するポイントとの差異性は高くなります。