12157

12157

زمانبندي توزيعي و آگاه از انرژي ماشين‌هاي مجازي به منظور پشتيباني از محيط‌هاي محاسباتي ابري

كارشناسي ارشد

كامپيوتر - نرم افزار

مهر 1392

مهر 1392

دكتر محسن شريفي

چكيده در سال‌هاي اخير استفاده از فناوري مجازي‌سازي در مراكز داده و سيستم‌هاي محاسباتي ابري بسيار متداول شده است. استفاده از اين فناوري باعث شده است كه بسياري از دغدغه‌هاي سيستم‌هاي توزيعي مانند مهاجرت، محيط‌هاي اجرايي مجزا و استفاده بهينه از منابع سخت‌افزاري تا حد زيادي برطرف گردد. برخلاف تمامي اين فوايد، فناوري مجازي‌سازي هنوز مشكلات و پيچيدگي‌هاي خود را دارد كه از جمله مهم‌ترين آنها مي‌توان به عدم وجود قابليت مجزا بودن كارايي در اين سيستم‌ها اشاره كرد. مجزا نبودن كارايي به اين معناست كه كارايي يك ماشين مجازي ممكن است به دليل تداخل بارهاي كاري ساير ماشين‌هاي مجازي تحت تاثير قرار گرفته و به شدت از آنها تاثير بپذيرد. هدف اصلي اين رساله، زمان‌بندي ماشين‌هاي مجازي با در نظرگرفتن ميزان تداخل و با هدف كاستن ميزان انرژي مصرفي محيط است. تحقيقات مرتبط در اين حوزه معمولاً از روش‌هايي چون تعديل بار، استفاده از قابليت‌هاي تعبيه شده در سخت‌افزار و تعديل دماي مراكز داده استفاده مي‌كنند. روش زمان‌بندي استفاده شده در اين رساله استفاده از ميزان تداخل در ماشين‌هاي مجازي است. به اين منظور، ابتدا مفهوم تداخل در ماشين‌هاي مجازي معرفي شده و رفتار آن به كمك آزمون‌هاي متفاوتي مورد بررسي قرار گرفته است. در ادامه، مدلي تحت عنوان مدل تداخل ماشين‌هاي مجازي ارائه مي‌شود. سپس با استفاده از مدل مذكور زمان‌بندي ماشين‌هاي مجازي به گونه‌اي صورت مي‌گيرد تا با كمتر نمودن ميزان تداخل، از ميزان انرژي مصرفي ماشين‌هاي فيزيكي كاسته شود. زمانبندي‌هاي مورد نظر هم به شكل متمركز برروي يك ماشين فيزيكي و هم به شكل توزيعي برروي چندين ماشين فيزيكي ارائه و ارزيابي شده‌اند. آزمايش‌هاي زيادي به منظور سنجش كارايي الگوريتم‌هاي زمانبندي پيشنهادي صورت گرفته است. اين آزمايش‌ها برروي بارهاي كاري مختلف، اعم از ديسكي و شبكه‌اي و تعداد ماشين‌هاي مجازي متفاوت انجام شده است. نتايج حاصل از اين آزمايش‌ها نشان مي‌دهد كه استفاده از رويكرد پيشنهادي در اين رساله توانسته است تا حد زيادي (از 12% تا 400% بسته به نوع باركاري و روش مقايسه) از انرژي مصرفي ماشين‌هاي فيزيكي موجود در مراكز داده بكاهد. كلمات كليدي: مجازي‌سازي، زمان‌بندي، محاسبات ابري، مجزا بودن كارايي، مصرف انرژي، تداخل.