# AOS Final Project

## 概念
### Optimal Dynamic-priority Real-Time Scheduling Algorithms for Uniform Multiprocessors

**套用論文概念到 Openstack 的Scheduler(https://ieeexplore.ieee.org/document/8227945)**

必須要是可預估的process(maybe可以用可預測的task)(歷史記錄去計算) (period, deadline )

> **goal** => 不能使用在整個openstack 的resource下，但可以使用在某個user之下的多個resource去做scheduler

1. 如何驗證？ tools
2. 程式碼 (scheduler)
3. 要怎麼去測量 是要用current utilization or average utilization or else?

[ppt](https://docs.google.com/presentation/d/15JcTR9ftgxkvRfp6U9Nq5YQytYEAKggRkp0_atuPf60/edit?usp=sharing)
錄音:4/19-2 32:00
> User 在

### Related Work

1. [Improved filter-weight algorithm for utilization-aware resource scheduling in OpenStack](https://ieeexplore.ieee.org/document/7489348)
2. [Resource usage aware scheduling in OpenStack](https://ieeexplore.ieee.org/document/8227945)
3.

### Openstack

1. virtualization
2. [scheduler](https://docs.openstack.org/nova/rocky/admin/configuration/schedulers.html)

### CPU sharing policy


### 一些chatgpt 問答
[OpenStack工程師問答](/LtkWPqDYTPS9-CIVIBtYSw)

### openstack's scheduler

1. filter
2. weighted

scheduler/utils.py 640 (keyword:hints)

scheduler 觸發 -> manager.py(246) -> scheduler/client.py/query.py (SchedulerQueryClient)

---

### 相關關鍵字 檔案 Python
使用libvirt去做虛擬化

hypervisor

nova/api/openstack/compute/servers.py
nova/api/openstack/compute/services.py
nova/api/openstack/compute/routes.py
nova/compute/api.py
nova/nova/scheduler

[nova/conductor/manage.py 936](https://igene.tw/how-openstack-nova-scheduler-works)

#### 可參考documents
**API doc** doc/source/contributor/api.rst
[doc](https://docs.openstack.org/api-ref/compute/#compute-api)

def create_route # nova/nova/api/openstack/__init__.py

### wsgi service
==mod_wsgi==
nova/service.py

nova/api/wsgi.py ::192
Router() -> mapper.connect()

APIMapper
ProjectMapper

### hypervisior

1. libvirt_driver
2. HypervisorsController
3. nova/api/openstack/compute/hypervisors.py

### scheduler
在 OpenStack Nova 中，決定要使用哪個篩選器是根據配置文件中的調度器配置來完成的。在 Nova 的 nova-scheduler.conf 配置文件中，有一個名為 scheduler_default_filters 的選項，該選項指定了預設的篩選器列表。

當 Nova 接收到一個新的虛擬機實例要進行排班時，它會根據配置文件中指定的預設篩選器列表來決定要應用哪些篩選器。這些篩選器按照在配置文件中指定的順序進行應用，直到找到符合篩選條件的適當主機。

通常，預設篩選器列表中包含一些基本的篩選器，如 AvailabilityZoneFilter（可用區域篩選器）和 RamFilter（記憶體篩選器）。這些預設篩選器用於根據虛擬機實例的需求和主機的資源狀態進行基本的篩選。

如果需要更進階的篩選功能，可以通過修改配置文件中的 scheduler_default_filters 選項，添加或修改篩選器的順序，或者創建自定義的篩選器。自定義篩選器可以根據特定需求和條件進行定制，例如根據 CPU 使用率、網絡帶寬、親和性要求等進行排班決策。

因此，根據配置文件中指定的預設篩選器列表，Nova 根據篩選器的順序來決定應用哪些篩選器，以選擇合適的主機來進行虛擬機實例的排班。
scheduler.py line 355

cfg.ListOpt("enabled_filters",
        # NOTE(artom) If we change the defaults here, we should also update
        # Tempest's scheduler_enabled_filters to keep the default values in
        # sync.
        default=[
            "ComputeFilter",
            "ComputeCapabilitiesFilter",
            "ImagePropertiesFilter",
            "ServerGroupAntiAffinityFilter",
            "ServerGroupAffinityFilter",
        ],
        help="""
Filters that the scheduler will use.

An ordered list of filter class names that will be used for filtering
hosts. These filters will be applied in the order they are listed so
place your most restrictive filters first to make the filtering process more
efficient.

All of the filters in this option *must* be present in the ``[scheduler_filter]
available_filter`` option, or a ``SchedulerHostFilterNotFound`` exception will
be raised.

Possible values:

* A list of zero or more strings, where each string corresponds to the name of
  a filter to be used for selecting a host

Related options:

- ``[filter_scheduler] available_filters``
"""),

### Instance的CPU利用率
1. 基於歷史資料的估計：通過監測和記錄實際運行的虛擬機實例的 CPU 利用率數據，可以建立一個歷史資料庫。使用這些歷史資料，可以分析和預測類似工作負載的虛擬機實例的預期 CPU 利用率。**(監測工具:Zabbix)**
2. 當談到動態分配 CPU 資源的作業系統時，一個常見的例子是Linux作業系統。Linux使用CFS（Completely Fair Scheduler）作為其預設的調度器，它是一個基於時間片（timeslice）的動態分配調度器。 CFS以虛擬時間（virtual time）的概念來估計進程的CPU利用率。每個進程都有一個虛擬運行時間，表示該進程在CPU上花費的時間量。 CFS追蹤每個進程的虛擬時間，並根據虛擬時間來進行調度。CFS的目標是保持公平性，即每個進程在長期運行中都能獲得公平的CPU時間。它通過動態調整每個進程的時間片大小來實現這一點。當一個進程的虛擬時間超過其分配的時間片時，CFS會將時間片增加，以便讓其他等待執行的進程有更多的機會。 因此，在Linux的CFS中，進程的CPU利用率是基於其虛擬運行時間和時間片的動態調整。藉由根據進程的執行情況和需求，動態調整時間片大小，CFS可以適應不同的工作負載並提供公平的調度。值得注意的是，Linux作業系統中也有其他的調度器，例如實時調度器（Real-time Scheduler）和Deadline調度器（Deadline Scheduler），它們使用不同的策略來預估和分配CPU資源。每個調度器都有不同的優先順序和特性，適用於不同的應用場景和需求。請注意，此處提到的例子僅為示範，真實的作業系統和調度器可能有更複雜的內部機制和算法，以確保更好的效能和公平性。

A 快 Ｂ慢
| 時間段 | 0 | 1 | 2. | 3 | 4 |
| ------ | ---- | ---- | ---- | --- | --- |
| 實際 | 4 | 6 | 2. | | |
| 預估 | | 4 | 6 | 2 | |
| 實際 | 2 | 4 | 6 | | |
| 預估 | | 2 | 4 | 6 | |