Linux-libre 5.4.49-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / net / netfilter / ipvs / ip_vs_sed.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * IPVS:        Shortest Expected Delay scheduling module
4  *
5  * Authors:     Wensong Zhang <wensong@linuxvirtualserver.org>
6  *
7  * Changes:
8  */
9
10 /*
11  * The SED algorithm attempts to minimize each job's expected delay until
12  * completion. The expected delay that the job will experience is
13  * (Ci + 1) / Ui if sent to the ith server, in which Ci is the number of
14  * jobs on the ith server and Ui is the fixed service rate (weight) of
15  * the ith server. The SED algorithm adopts a greedy policy that each does
16  * what is in its own best interest, i.e. to join the queue which would
17  * minimize its expected delay of completion.
18  *
19  * See the following paper for more information:
20  * A. Weinrib and S. Shenker, Greed is not enough: Adaptive load sharing
21  * in large heterogeneous systems. In Proceedings IEEE INFOCOM'88,
22  * pages 986-994, 1988.
23  *
24  * Thanks must go to Marko Buuri <marko@buuri.name> for talking SED to me.
25  *
26  * The difference between SED and WLC is that SED includes the incoming
27  * job in the cost function (the increment of 1). SED may outperform
28  * WLC, while scheduling big jobs under larger heterogeneous systems
29  * (the server weight varies a lot).
30  *
31  */
32
33 #define KMSG_COMPONENT "IPVS"
34 #define pr_fmt(fmt) KMSG_COMPONENT ": " fmt
35
36 #include <linux/module.h>
37 #include <linux/kernel.h>
38
39 #include <net/ip_vs.h>
40
41
42 static inline int
43 ip_vs_sed_dest_overhead(struct ip_vs_dest *dest)
44 {
45         /*
46          * We only use the active connection number in the cost
47          * calculation here.
48          */
49         return atomic_read(&dest->activeconns) + 1;
50 }
51
52
53 /*
54  *      Weighted Least Connection scheduling
55  */
56 static struct ip_vs_dest *
57 ip_vs_sed_schedule(struct ip_vs_service *svc, const struct sk_buff *skb,
58                    struct ip_vs_iphdr *iph)
59 {
60         struct ip_vs_dest *dest, *least;
61         int loh, doh;
62
63         IP_VS_DBG(6, "%s(): Scheduling...\n", __func__);
64
65         /*
66          * We calculate the load of each dest server as follows:
67          *      (server expected overhead) / dest->weight
68          *
69          * Remember -- no floats in kernel mode!!!
70          * The comparison of h1*w2 > h2*w1 is equivalent to that of
71          *                h1/w1 > h2/w2
72          * if every weight is larger than zero.
73          *
74          * The server with weight=0 is quiesced and will not receive any
75          * new connections.
76          */
77
78         list_for_each_entry_rcu(dest, &svc->destinations, n_list) {
79                 if (!(dest->flags & IP_VS_DEST_F_OVERLOAD) &&
80                     atomic_read(&dest->weight) > 0) {
81                         least = dest;
82                         loh = ip_vs_sed_dest_overhead(least);
83                         goto nextstage;
84                 }
85         }
86         ip_vs_scheduler_err(svc, "no destination available");
87         return NULL;
88
89         /*
90          *    Find the destination with the least load.
91          */
92   nextstage:
93         list_for_each_entry_continue_rcu(dest, &svc->destinations, n_list) {
94                 if (dest->flags & IP_VS_DEST_F_OVERLOAD)
95                         continue;
96                 doh = ip_vs_sed_dest_overhead(dest);
97                 if ((__s64)loh * atomic_read(&dest->weight) >
98                     (__s64)doh * atomic_read(&least->weight)) {
99                         least = dest;
100                         loh = doh;
101                 }
102         }
103
104         IP_VS_DBG_BUF(6, "SED: server %s:%u "
105                       "activeconns %d refcnt %d weight %d overhead %d\n",
106                       IP_VS_DBG_ADDR(least->af, &least->addr),
107                       ntohs(least->port),
108                       atomic_read(&least->activeconns),
109                       refcount_read(&least->refcnt),
110                       atomic_read(&least->weight), loh);
111
112         return least;
113 }
114
115
116 static struct ip_vs_scheduler ip_vs_sed_scheduler =
117 {
118         .name =                 "sed",
119         .refcnt =               ATOMIC_INIT(0),
120         .module =               THIS_MODULE,
121         .n_list =               LIST_HEAD_INIT(ip_vs_sed_scheduler.n_list),
122         .schedule =             ip_vs_sed_schedule,
123 };
124
125
126 static int __init ip_vs_sed_init(void)
127 {
128         return register_ip_vs_scheduler(&ip_vs_sed_scheduler);
129 }
130
131 static void __exit ip_vs_sed_cleanup(void)
132 {
133         unregister_ip_vs_scheduler(&ip_vs_sed_scheduler);
134         synchronize_rcu();
135 }
136
137 module_init(ip_vs_sed_init);
138 module_exit(ip_vs_sed_cleanup);
139 MODULE_LICENSE("GPL");