10118

‫ﺑﻬﯿﻨﻪ‬‫ﺳﺎزي‬ ‫ﺗﻌﻤﯿﻢ‬ ‫ﭘﺬﯾﺮ‬ ‫ﮐﺎراﯾﯽ‬ ‫ﯾﮏ‬ ‫ﺳﯿﺴﺘﻢ‬ ‫ﺗﻮزﯾﻌﯽ‬ ‫ﻣﺒﺘﻨﯽ‬‫ ﺑﺮ‬ ‫روش‬ ‫ﯾﺎدﮔﯿﺮي‬ ‫ﺑﻬﯿﻨﻪ‬ ‫ﺳﺎزي‬ ‫(L2O)‬‬

كارشناسي

مهندسي كامپيوتر

1404

دكتر وصال حكمي

1404/09/02

مهندسي كامپيوتر

Learning To Optimize (L2O) for Generalizable Performance Optimization in Distributed Systems

‫ﺑﺎ‬‫ﮔﺴﺘﺮش‬ ‫ﺳﺮﯾﻊ‬ ‫ﻣﻌﻤﺎري‬ ‫ﻣﺎﯾﮑﺮوﺳﺮوﯾﺲ‬ ‫ﻫﺎ‬‫‪ و‬ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫اﺑﺮي‬ ‫در‬ ‫ﺻﻨﻌﺖ‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت‪،‬‬ ‫ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ‬ ‫و‬ ‫ﻫﻤﺎﻫﻨﮓ‬ ‫ﺳﺎزي‬‫ ﮐﺎﻧﺘﯿﻨﺮ‬ﻫﺎ‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﯾﮑﯽ‬ ‫از‬ ‫ﭼﺎﻟﺶ‬ ‫ﻫﺎي‬ ﺑﻨﯿﺎدﯾﻦ‬‫ زﯾﺮﺳﺎﺧﺖ‬هاي ‫اﺑﺮي‬ ‫ﻧﺮم‬ ‫اﻓﺰاري‬ ‫ﺗﺒﺪﯾﻞ‬ ‫ﺷﺪه‬ ‫اﺳﺖ‪.‬‬ ‫ﮐﻮﺑﺮﻧﺘﯿﺰ‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻋﻨﻮان‬ ‫ﯾﮑﯽ‬ ‫از‬ ‫ﺳﯿﺴﺘﻢ‬ ‫ﻫﺎي‬‫ ﭘﯿﺸﺮو‬ ‫در‬ ‫ﻫﻤﺎﻫﻨﮓ‬ ‫ﺳﺎزي‬‫ ﮐﺎﻧﺘﯿﻨﺮ‪،‬‬ ‫ﻧﻘﺶ‬ ‫ﺣﯿﺎﺗﯽ‬ ‫در‬ ‫اﺳﺘﻘﺮار‪،‬‬ ﻣﻘﯿﺎس‬‫ﭘﺬﯾﺮي‬‫ و‬ ‫ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ‬ ‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬ ‫ﻫﺎي‬‫ ﮐﺎﻧﺘﯿﻨﺮي‬ ‫دارد‪.‬‬ ‫ﯾﮑﯽ‬ ‫از‬ ‫ﻣﻮﻟﻔﻪ‬ ‫ﻫﺎي‬‫ اﺻﻠﯽ‬ ‫ﮐﻮﺑﺮﻧﺘﯿﺰ‪،‬‬ ‫ﻣﻮﻟﻔﻪ‬ ‫زﻣﺎن‬ ‫ﺑﻨﺪ‬‫‪ ‫ ميﺑﺎﺷﺪ‬‫ ﮐﻪ‬ ‫وﻇﯿﻔﻪ‬ ‫اﺳﺘﻘﺮار‬ ‫و‬ ‫ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ‬ ‫ﺟﺎﯾﮕﺬاري‬ ﮐﺎﻧﺘﯿﺮ‬‫ﻫﺎ‬‫ را ﺑﺮ ﻋﻬﺪه دارد‪.‬‬اﻣﺎ‬ ‫زﻣﺎن‬ﺑﻨﺪ‬‫ ﭘﯿﺶ‬ ‫ﻓﺮض‬‫ ﮐﻮﺑﺮﻧﺘﯿﺰ‬ ‫ﺑﺮ‬ ‫اﺳﺎس‬ ‫اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ‬ ‫ﻫﺎي‬‫ ﻗﻄﻌﯽ‬ ‫و‬ ‫ﻗﻮاﻋﺪ‬ ‫اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬ ‫و‬ ‫از‬ ‫ﭘﯿﺶ‬ ‫ﺗﻌﺮﯾﻒ‬ ‫ﺷﺪه‬ ‫ﻋﻤﻞ‬ ‫ﻣﯽ‬ ‫ﮐﻨﺪ‬‫ ﮐﻪ‬ ‫در‬ ﻣﺤﯿﻂ‬‫ﻫﺎي‬‫ ﭘﻮﯾﺎ‬ ‫و‬ ‫ﭘﯿﭽﯿﺪه‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫اﻟﮕﻮﻫﺎي‬ ‫ﺑﺎر‬ ‫ﻣﺘﻐﯿﺮ‪،‬‬ ‫ﻣﻤﮑﻦ‬ ‫اﺳﺖ‬ ‫ﺑﻬﯿﻨﻪ‬ ‫ﻧﺒﺎﺷﺪ‪.‬‬ ‫اﯾﻦ‬ ‫ﻗﻮاﻋﺪ‬ ‫از‬ ‫ﭘﯿﺶ‬ ‫ﺗﻌﺮﯾﻒ‬ ‫ﺷﺪه‪،‬‬ ‫ﻣﺤﺪودﯾﺖ‬ ‫ﻫﺎي‬‫ ﺑﺴﯿﺎر‬ ‫ﺳﺎده‬ ‫اي‬‫ ﺑﺮ‬ ‫ﺟﺎﯾﮕﺬاري‬ و‬‫ اﺳﺘﻘﺮار‬ ‫ﮐﺎﻧﺘﯿﻨﺮ‬ ‫ﻫﺎ‬‫ و‬ ‫ﭘﺎد‬ﻫﺎ‬ ‫اﻋﻤﺎل‬ ‫ﻣﯽ‬ ﮐﻨﻨد. در سال‌هاي اخير ‫اﺳﺘﻔﺎده‬ ‫از‬ ‫ﻫﻮش‬ ‫ﻣﺼﻨﻮﻋﯽ‬ ‫، ‫ﯾﺎدﮔﯿﺮي‬ ‫ﻣﺎﺷﯿﻦ‬ ‫و‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫وﯾﮋه‬ ‫ﯾﺎدﮔﯿﺮي‬ ‫ﺗﻘﻮﯾﺘﯽ‬ ‫‪ﺑﺮاي‬ ‫زﻣﺎن‬‫ﺑﻨﺪي‬‫ در‬ ‫ﮐﻮﺑﺮﻧﺘﯿﺰ‬ ‫ﻣﻮرد‬ ‫ﺗﻮﺟﻪ‬ ‫ﭘﮋوﻫﺸﮕﺮان‬ ‫ﻗﺮار‬ ‫ﮔﺮﻓﺘﻪ‬ ‫اﺳﺖ‪.‬‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫اﯾﻦ‬ ‫ﺣﺎل‪،‬‬ ‫ﺗﻮﺳﻌﻪ‪،‬‬ ‫آزﻣﺎﯾﺶ‬ ‫و‬ ‫ارزﯾﺎﺑﯽ‬ ‫ﭼﻨﯿﻦ‬ ‫زﻣﺎن‬ ‫ﺑﻨﺪﻫﺎﯾﯽ‬‫ ﻧﯿﺎزﻣﻨﺪ‬ ‫زﯾﺮﺳﺎﺧﺖ‬ ‫ﭘﯿﭽﯿﺪه‬ ‫اي‬ اﺳﺖ‬‫ﮐﻪ‬ ‫ﻣﻌﻤﻮﻻ‬ ‫ﻫﺮ‬ ‫ﭘﮋوﻫﺸﮕﺮ‬ ‫ﻣﺠﺒﻮر‬ ‫اﺳﺖ‬ ‫آن‬ ‫را‬ ‫از‬ ‫ﺻﻔﺮ‬ ‫ﭘﯿﺎده‬ ‫ﺳﺎزي‬‫ ﮐﻨﺪ‪.‬‬ ‫اﯾﻦ‬ ‫اﻣﺮ‬ ‫ﻣﻨﺠﺮ‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫اﺗﻼف‬ ‫زﻣﺎن‪،‬‬ ‫ﻋﺪم‬ ‫ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ‬ ‫ﺗﮑﺮار‬ ‫ﻧﺘﺎﯾﺞ‪،‬‬ ‫و‬ ‫ﻋﺪم‬ ‫اﻣﮑﺎن‬ ‫ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ‬ ‫ﻋﺎدﻻﻧﻪ‬‫ اﯾﻦ‬ ‫اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ‬ ‫ﻫﺎ‬‫ ﻣﯽ‬ ‫ﺷﻮد‪.‬‬ در‬‫اﯾن پروژه، kubeSchedLab يك ‫ﺑﺴﺘﺮ‬ ‫‪ﺟﺎﻣﻊ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫آﻣﻮزش‪،‬‬ ‫آزﻣﺎﯾﺶ‬ ‫و‬ ‫ﺳﻨﺠﺶ‬ ‫زﻣﺎن‬ ‫ﺑﻨﺪﻫﺎي‬‫ ﻣﺒﺘﻨﯽ‬ ‫ﺑﺮ‬ ‫ﯾﺎدﮔﯿﺮي‬ ‫ﻣﺎﺷﯿﻦ‬ ‫در‬ ‫ﮐﻮﺑﺮﻧﺘﯿﺰ‬ ‫ﻃﺮاﺣﯽ‬ ‫و‬ ﭘﯿﺎده‬‫ﺳﺎزي‬‫ﺷﺪه‬ ‫اﺳﺖ‪.‬‬ ‫اﯾﻦ‬ ‫ﺑﺴﺘﺮ‬ ‫ﺷﺎﻣﻞ‬ ‫ﺳﻪ‬ ‫ﺑﺨﺶ‬ ‫اﺻﻠي (1) ‫زﯾﺮﺳﺎﺧﺖ‬ ‫آﻣﻮزش‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ‬ ‫آﻣﻮزش‬ ‫ﮐﺎرآﻣﺪ‬ ‫ﻣﺪل‬ ‫ﻫﺎي‬‫ﯾﺎدﮔﯿﺮي‬ ‫ﺗﻘﻮﯾﺘﯽ‪،‬‬ ‫(2) ‫زﯾﺮﺳﺎﺧﺖ‬ آزﻣﺎﯾﺶ‬‫ ﭘﯿﺸﺮﻓﺘﻪ‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ‬ ‫ﺗﻮﻟﯿﺪ‬ ‫ﺑﺎرﻫﺎي‬ ‫ﮐﺎري‬ ‫ﻣﺘﻨﻮع‬ ‫ﺷﺎﻣﻞ‬ ‫ﭘﻮآﺳﻮن‬ ‫‪،‬‬ ‫ﻣﺒﺘﻨﯽ‬ ‫ﺑﺮ‬ ‫ردﭘﺎ‬ ‫‪و‬ ‫ﺑﺎر‬ ‫ﺗﺮاﻓﯿﮑﯽ‬ ‫ﻣﺼﻨﻮﻋﯽ‬،‬‬ ‫(3) ‫ﺳﯿﺴﺘﻢ‬ ‫ﺟﻤﻊ‬ ‫آوري‬‫ و‬ ‫ﺗﺤﻠﯿﻞ‬ ﻣﻌﯿﺎرﻫﺎي‬‫ ﺟﺎﻣﻊ‬ ‫ﺷﺎﻣﻞ‬ ‫ﺑﯿﺶ‬ ‫از‬ ‫‪20‬‬ ‫ﻣﻌﯿﺎر‬ ‫ﻣﺨﺘﻠﻒ‬ ‫در‬ ‫ﺣﻮزه‬ ‫ﻫﺎي‬‫ ﺗﺄﺧﯿر، ﺗﻮان‬ ‫ﻋﻤﻠﯿﺎﺗﯽ‬ ‫‪،‬‬ ‫اﺳﺘﻔﺎده‬ ‫از‬ ‫ﻣﻨﺎﺑﻊ‪،‬‬ ‫ﮐﯿﻔﯿﺖ‬ ‫ﺳﺮوﯾﺲ‬ ‫‪،‬‬ ‫و‬ ‫ﻣﻬﺎﺟﺮت‬ و (4) ﺳﯿﺴﺘﻢ‬ ‫ﮔﺰارش‬ ‫دﻫﯽ‬‫ ﺧﻮدﮐﺎر‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫ﺧﺮوﺟﯽ‬ ‫در‬ ‫ﻓﺮﻣﺖ‬ ‫ﻫﺎي‬‫ ﻣﺘﻨﻮع‪،‬‬ ‫ﻣﯽ‬ ‫ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬ ‫زﯾﺮﺳﺎﺧﺖ‬‫ ﭘﯿﺸﻨﻬﺎدي‬ ‫اﯾﻦ‬ ‫ﭘﺮوژه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﮔﻮﻧﻪ‬ ‫اي‬‫ ﻃﺮاﺣﯽ‬ ‫ﺷﺪه‬ ‫ﮐﻪ‬ ‫ﭘﮋوﻫﺸﮕﺮان‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫ﭘﯿﺎده‬ ‫ﺳﺎزي‬‫ ﯾﮏ‬ ‫راﺑﻂ‬ ‫ﺳﺎده‬ ‫و‬ ‫ﻗﺎﺑﻞ‬ ‫اﺗﺼﺎل‬ ‫‪،‬‬ ‫ﻣﯽ‬ ‫ﺗﻮاﻧﻨﺪ‬‫ زﻣﺎن‬ ‫ﺑﻨﺪ‬‫ ﺧﻮد‬ ‫را‬ ‫ﺑﺪون‬ داﻧﺶ‬‫ ﻋﻤﯿﻖ‬ ‫از‬ ‫زﯾﺮﺳﺎﺧﺖ‪،‬‬ ‫آﻣﻮزش‬ ‫و‬ ‫آزﻣﺎﯾﺶ‬ ‫ﮐﻨﻨﺪ‪.‬‬ ‫اﯾﻦ‬ ‫ﺑﺴﺘﺮ‬ ‫از‬ ‫اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ‬ ‫ﻫﺎي‬‫ ﻣﺨﺘﻠﻒ‬ ‫ﯾﺎدﮔﯿﺮي‬ ‫ﺗﻘﻮﯾﺘﯽ‬ ‫ﺷﺎﻣﻞ‬ ‫ﭘﯽ‬ ‫ﭘﯽ‬‫او‬‫ ‫‪،‬‬ ‫اي‪-‬ﺗﺮي‪-‬ﺳﯽ‬ و‬ ‫دي‬ ‫ﮐﯿﻮ‬‫ان‬ ﭘﺸﺘﯿﺒﺎﻧﯽ‬ ‫ﻣﯽ‬ ‫ﮐﻨﺪ‪.‬‬ ‫اﯾﻦ‬‫ ﭘﺎﯾﺎن‬ ‫ﻧﺎﻣﻪ‬‫ ﺷﺎﻣﻞ‬ ‫ﻣﺴﺘﻨﺪات‬ ‫ﮐﺎﻣﻞ‬ ‫ﻣﻌﻤﺎري‪،‬‬ ‫نگاه كلي به ساختار اﺳﮑﺮﯾﭙﺖ‬ ‫ﻫﺎي‬‫ راه‬ ‫اﻧﺪازي‬‫ و‬ ‫ﭘﯿﮑﺮﺑﻨﺪي‪،‬‬ ‫روش‬ ‫ﻫﺎي‬‫ آزﻣﺎﯾﺶ‪،‬‬ ‫و‬ ‫راﻫﻨﻤﺎي‬ ‫اﺳﺘﻘﺮار‬ ‫اﺳﺖ‬ ‫ﮐﻪ‬ ‫ﻣﯽ‬ ‫ﺗﻮاﻧﺪ‬ ﺑﻪ‬‫ﻋﻨﻮان‬ ‫ﻣﺮﺟﻊ‬ ‫ﺟﺎﻣﻌﯽ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﭘﮋوﻫﺸﮕﺮان‬ ‫و‬ ‫ﺗﻮﺳﻌﻪ‬ ‫دﻫﻨﺪﮔﺎن‬‫ در‬ ‫اﯾﻦ‬ ‫ﺣﻮزه‬ ‫ﻣﻮرد‬ ‫اﺳﺘﻔﺎده‬ ‫ﻗﺮار‬ ‫ﮔﯿﺮد‪.‬‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫اﺳﺘﻔﺎده‬ ‫از‬ ‫‪kubeSchedLab‬‬ ‫‪،‬‬‫ﭘﮋوﻫﺸﮕﺮان‬ ‫ﻣﯽ‬ ‫ﺗﻮاﻧﻨﺪ‬ ﺑﺪون‬‫ درﮔﯿﺮي‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫ﻣﺮاﺣﻞ‬ ‫اﺳﺘﻘﺮار‬ ‫و‬ ‫ﺗﺴﺖ‬ ‫زﻣﺎن‬ ‫ﺑﻨﺪﻫﺎي‬‫ ﻣﺒﺘﻨﯽ‬ ‫ﺑﺮ‬ ‫ﻫﻮش‬ ‫ﻣﺼﻨﻮﻋﯽ‪ ،‬‬‫ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت‬ ‫ﺧﻮد‬ ‫را‬ ‫ﺗﻮﺳﻌﻪ‬ ‫و‬ ‫آزﻣﺎﯾﺶ‬ ‫ﮐﻨﻨﺪ‪.‬‬

زمان‌بند كوبرنتيز , ‫ﻫﻤﺎﻫﻨﮓ‬ ‫ﺳﺎزي‬‫ﮐﺎﻧﺘﯿﻨﺮ‬ , ‫ﺗﺨﺼﯿﺺ‬ ‫ﻣﻨﺎﺑﻊ‬ , ‫ﻫﻮش‬ ‫ﻣﺼﻨﻮﻋﯽ‬