kyber: implement improved heuristics
authorOmar Sandoval <osandov@fb.com>
Thu, 27 Sep 2018 22:55:54 +0000 (15:55 -0700)
committerJens Axboe <axboe@kernel.dk>
Thu, 27 Sep 2018 23:34:57 +0000 (17:34 -0600)
commit6e25cb01ea206362616a2be469d4f3635f58ca63
tree4910f9e2fcfe20267e6337394080cc489cbdd150
parentfa2a1f609e6491383ab63ff6329e0aaa2db2b9f7
kyber: implement improved heuristics

Kyber's current heuristics have a few flaws:

- It's based on the mean latency, but p99 latency tends to be more
  meaningful to anyone who cares about latency. The mean can also be
  skewed by rare outliers that the scheduler can't do anything about.
- The statistics calculations are purely time-based with a short window.
  This works for steady, high load, but is more sensitive to outliers
  with bursty workloads.
- It only considers the latency once an I/O has been submitted to the
  device, but the user cares about the time spent in the kernel, as
  well.

These are shortcomings of the generic blk-stat code which doesn't quite
fit the ideal use case for Kyber. So, this replaces the statistics with
a histogram used to calculate percentiles of total latency and I/O
latency, which we then use to adjust depths in a slightly more
intelligent manner:

- Sync and async writes are now the same domain.
- Discards are a separate domain.
- Domain queue depths are scaled by the ratio of the p99 total latency
  to the target latency (e.g., if the p99 latency is double the target
  latency, we will double the queue depth; if the p99 latency is half of
  the target latency, we can halve the queue depth).
- We use the I/O latency to determine whether we should scale queue
  depths down: we will only scale down if any domain's I/O latency
  exceeds the target latency, which is an indicator of congestion in the
  device.

These new heuristics are just as scalable as the heuristics they
replace.

Signed-off-by: Omar Sandoval <osandov@fb.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
block/kyber-iosched.c