8356

ارائه رويكردي به‌منظور زمان‌بندي منابع در محيط‌هاي بدون سرويس‌دهنده

كارشناسي

مهندسي كامپيوتر

1401

مهرداد آشتياني

1402/01/26

مهندسي كامپيوتر

An approach for resource scheduling in serverless environments

با توجه به پيشرفت فناوري و نياز روزافزون كاربران، توسعه‌دهندگان بايد برنامه‌هاي كاربردي خود را به‌سرعت توسعه دهند. محاسبات ابري، با توجه به مزايايي كه دارد توجه توسعه‌دهندگان را براي پياده‌سازي برنامه‌هاي كاربردي به خود جلب كرده است. ابر مدل‌هاي سرويس‌دهي مختلفي مانند زيرساخت به‌عنوان سرويس، بستر به‌عنوان سرويس، نرم‌افزار به‌عنوان سرويس و تابع به‌عنوان سرويس را دارد. در اين پژوهش تمركز اصلي بر روي مدل سرويس‌دهي تابع به‌عنوان سرويس است. اين مدل كاربران را قادر مي‌سازد تا توابع ابري را بر روي بستري از منابع اجرا كنند بدون اينكه نگراني درباره مديريت زيرساخت آن داشته باشند. اين كار هزينه كمتري براي آن‌ها خواهد داشت. يكي از مهم‌ترين چالش‌هاي اين حوزه، مسئله زمان‌بندي توابع است. ارائه‌دهندگان سرويس، از الگوريتم‌هاي زمان‌بندي براي نگاشت درخواست‌هاي ورودي خود، به منابع محاسباتي استفاده مي‌كنند. اين نگاشت بايد از جنبه‌هاي مختلفي كه بر عملكرد سيستم تأثير دارند، بهينه باشد. زمان‌بند، وظيفه‌ي مديريت منابع را بر عهده دارد. اگرچه راه‌حل‌هاي مختلفي براي مديريت تأمين منابع ارائه‌شده است، اما براي مديريت مؤثرتر منابع نياز به روش‌هاي جديدتري هست. بر اين اساس، اين كار پژوهشي يك الگوريتم تركيبي جديد را براي بهبود عملكرد تأمين منابع ارائه مي‌كند. در راه‌حل پيشنهادي، يك الگوريتم تركيبي را بر اساس الگوريتم‌هاي الگوريتم ژنتيك و شبيه‌سازي تبريد معرفي مي‌كنيم. در اين روش با استفاده از تركيب دو الگوريتم ژنتيك پيشنهادي و الگوريتم شبيه‌سازي تبريد، از مزاياي هر دو الگوريتم استفاده كرديم. اين دو الگوريتم مكمل يكديگر شده و نتايج مقايسه رهيافت پيشنهادي با روش‌هاي ديگر نشان‌دهنده عملكرد مثبت اين روش در كاهش زمان تمام‌كارها و روند زماني جريان كارها هست. به‌منظور پياده‌سازي و بررسي عملكرد اين روش، يك موتور شبيه‌سازي توسعه داده‌شده است. طراحي و پياده‌سازي رهيافت پيشنهادي با استفاده از زبان متلب انجام‌شده است. محيط انجام آزمايش شامل يك مركز داده و تعدادي ميزبان هست. براي روش ارائه‌شده معيارهاي ارزيابي مختلفي نيز ارائه مي‌كنيم و رهيافت پيشنهادي را به دو صورت پياده‌سازي مي‌كنيم، يكي به اين صورت كه الگوريتم تبريد براي تك‌به‌تك نمونه جمعيت توليدشده توسط الگوريتم ژنتيك پيشنهادي، اجرا شود. روش ديگر كه نتايج بهتري به همراه دارد و عملكرد بهتري در زمان اتمام اجراي كارها دارد به اين صورت است كه الگوريتم تبريد تنها بر روي بهترين نمونه از جمعيت اجرا شود. نتايج تجربي ما نشان مي‌دهد رهيافت پيشنهادي در مقايسه با پياده‌سازي‌هاي غير اكتشافي70 درصد، در مقايسه با الگوريتم ژنتيك30 درصد و همچنين در مقايسه با الگوريتم شبيه‌سازي تبريد30 درصد زمان اتمام اجراي كار كمتري دارد و درنتيجه عملكرد بهتري دارد.

تابع به‌عنوان سرويس , زمان‌بندي , الگوريتم تركيبي , رايانش بدون سرويس‌دهنده