14338

14338

اندازه‌گيري و مدل‌سازي كارايي ابرناظر Xen

كارشناسي ارشد

مهندسي فناوري اطلاعات - شبكه هاي كامپيوتري

شهريورماه 1393

شهريورماه 1393

دكتر مرتضي آنالويي - دكتر سيد وحيد ازهري

كامپيوتر

چكيده ابرناظر Xen با اجراي همروند چندين ماشين مجازي باعث افزايش قابليت اطمينان، دسترسي و امنيت سيستم و همچنين كاهش هزينه¬ها مي¬گردد. با اين وجود، كارايي يك ماشين مجازي خاص مي¬تواند تحت تاثير سربار مجازي¬سازي ناشي از خود ابرناظر Xen يا عملكرد ماشين¬هاي مجازي ديگر قرار گيرد. در نتيجه ارائه¬دهندگان سرويس براي ارائه سرويس در محيط مجازي¬سازي مبتني بر Xenهمواره با اين دو چالش مواجه¬اند كه كارايي سرويس ارائه شده در محيط Xen چه خواهد بود؟ و چگونه مي¬توان كارايي سرويس را در محيط Xen تحت سناريو¬هاي مختلف پيش¬بيني كرد؟ به منظور پاسخ به چالش¬هاي مذكور، ما كارايي سرويس پركاربرد وب را در محيط Xen اندازه¬گيري كرده و با استفاده از نظريه شبكه صف مدل¬سازي كرده¬ايم. علاوه بر اين، چالش¬هاي جديد مربوط به اندازه-گيري و مدل¬سازي كارايي سرويس مذكور را در محيط Xen در مقايسه با محيط بومي مورد بررسي قرار داده¬ايم. در گام نخست، ما روش جديدي را براي اندازه¬گيري بهره¬وري پردازنده و ديسك در دو محيط Linux و Xen ارائه كرده¬ايم. مزيت روش پيشنهادي ما نسبت به روش¬هايي كه ابزارهاي اندازه¬گيري موجود از آن بهره مي¬گيرند اين است كه روش ما مي¬تواند بهره¬وري ديسك را به ازاي يك فرايند معين در محيط Linux و به ازاي يك دامنه معين در محيط Xen اندازه¬گيري كند و همچنين سربار اجرايي ناچيز دارد. در گام دوم، با استفاده از روش اندازه¬گيري پيشنهادي بهره¬وري پردازنده و ديسك را به ازاي وب سرور apache براي سناريو¬هاي مختلف در دو محيط Linux و Xen اندازه¬گيري كرده و نشان داده¬ايم كه براي يك محدوده معين بهره¬وري منابع، با افزايش نرخ درخواست ورودي بهره¬وري منابع مذكور نيز تقريبا به صورت خطي افزايش مي¬يابد و زمان تقاضاي سرويس درخواست¬ها بر روي منابع براي نرخ درخواست¬هاي مختلف ثابت مي¬ماند و در نتيجه پردازنده و ديسك به صورت منابع مستقل از بار عمل مي¬كنند. در گام سوم، براي هر سناريو مدل شبكه صف ارائه كرده، زمان پاسخ¬دهي سيستم را با استفاده از مدل محاسبه كرده و با مقايسه نتايج حاصل از مدل¬ و نتايج اندازه¬گيري شده، صحت مدل¬هاي پيشنهادي را مورد بررسي قرار داده¬ايم. تا جايي كه ما اطلاع داريم، مدل شبكه صف پيشنهادي ما براي كارايي Xen، اولين مدلي است كه علاوه بر پردازنده¬، ديسك را نيز در مدل در نظر گرفته است. علاوه براين، با مقايسه مدل¬ها در دو محيط Linux و Xen نشان داده¬ايم كه به دليل وجود دامنه خاص Dom0 در محيط Xen، مدل¬سازي كارايي سرويس وب در محيط Xen به مراتب پيچيده¬تر و دشوارتر از محيط Linux است. واژه‌هاي كليدي: ماشين‌هاي مجازي، ابرناظر Xen، اندازه¬گيري كارايي، مدل¬‌سازي كارايي، مدل شبكه صف