13360

13360

زمان‌بندي مقياس‌پذير گراف‌هاي وظايف نرم‌افزار اپن‌سيز براي محيط‌هاي توزيعي همگن ابري

كارشناسي ارشد

كامپيوتر - فن‌آوري اطلاعات و ارتباطات

خرداد ماه 1391

خرداد ماه 1391

دكتر محسن شريفي

چكيده در سال‌هاي اخير حجم و پيچيدگي محاسبات ناشي از حل مسايل روزمره بشر به طرز شگرفي افزايش يافته است. اين مسايل نيازمند قدرت محاسباتي بالاتر و بالطبع تعداد بيشتري اجزاي محاسباتي است. براي حل اين دسته از مسايل راهكارهاي مختلفي مانند سيستم‌هاي محاسباتي موازي، خوشه‌هاي محاسباتي كامپيوتري، سيستم‌هاي محاسباتي گريدي و در نهايت سيستم‌هاي محاسباتي ابري پيشنهاد شده‌اند. يكي از چالش‌هاي مهم در اين راهكارها، زمان‌بندي وظايف با در نظر گرفتن ملاحظات كيفيت سرويس است. در راهكارهاي زمان‌بندي موجود مشخصه‌هاي كيفيت‌سرويس يا در نظر گرفته نشده‌اند يا راهكار ارائه شده توانايي اجرا در محيط واقعي را ندارد. اين پايان‌نامه به ارائه يك روش زمان‌بندي آگاه از كيفيت سرويس در يك بستر محاسباتي ابري مي‌پردازد. ابتدا گراف وظايف برنامه كاربر كه به صورت سرويس از محاسبات ابري پياده‌سازي تقاضا شده است، ساخته مي‌شود. همچنين همراه سرويس درخواستي كاربر توافقنامه سطح سرويس نيز از طرف كاربر انتخاب مي‌شود. در توافقنامه سطح سرويس، مشخصه‌هاي كيفيت سرويس در نظر گرفته شده شامل هزينه، اولويت و زمان پاسخ است. پس آن هر سرويس درخواستي كاربر براساس مشخصه‌هاي كيفيت‌سرويس مشخص شده با استفاده از روش شاخص‌گذاري ارزش‌گذاري مي‌شود. مقدار بدست آمده براي تعيين محل سرويس درخواستي كاربر در صف اجراي زمان‌بند استفاده مي‌شود. همچنين روش پيشنهادي بر روي سرويس درخواستي كاربر محاسبه‌هايي انجام مي‌دهد كه بر اساس اولويت تعيين شده در صف اجرا و توافقنامه سطح سرويس مشخص شده از طرف كاربر بتواند با درگيركردن منابع محاسباتي بيشتر باعث شود درخواست در زمان مشخص شده پاسخ داده شود. در روش پيشنهادي هر ماشين‌مجازي نصب شده بر روي ماشين فيزيكي معادل يك منبع محاسباتي در نظر گرفته شده است. هر منبع محاسباتي براي اجراي سرويس درخواستي بكار برده مي‌شود. همچنين هر منبع محاسباتي برنامه‌هاي لازم براي دريافت سرويس‌هاي درخواستي كاربر و انجام عمليات زمان‌بندي سرويس درخواستي كاربر را دارا مي‌باشد. به اين ترتيب روش پيشنهادي به صورت مقياس‌پذير و توزيع‌شده عمليات زمان‌بندي را انجام مي‌دهد. لازم به ذكر است محاسبه‌هايي كه به منظور مقياس‌پذيري انجام مي‌شوند، با در نظر گرفتن تعداد منابع موجود، پهناي باند و شرايط واقعي محيط اجرا مي‌باشند. روش پيشنهادي در يك محيط واقعي و با استفاده از وظايف نرم‌افزار اپن‌سيز پياده‌سازي شده است. نتايج حاصل از اندازه‌گيري نشان مي‌دهد كه استفاده از روش پيشنهادي زمان متوسط اجرا را درمقايسه با روش زودترين زمان پاسخ (EDF) همزمان با افزايش تعداد درخواست‌هاي اجراي برنامه اپن‌سيز به صورت ميانگين 15درصد بهبود مي‌دهد. همچنين به نسبت مشابه باعث كاهش 15درصدي هزينه مصرف منابع محاسباتي نيز مي‌شود. اين بررسي نشان مي‌دهد با استفاده از روش پيشنهادي همزمان با افزايش تعداد درخواست‌ها، تعداد درخواست كمتري از دست مي‌رود. واژه‌هاي كليدي: زمان‌بندي، گراف وظايف، اپن‌سيز، محاسبات ابري