14444

14444

بهبود توان مصرفي و زمان اجرا در رايانش ابر با استفاده از تخصيص منبع و زمانبندي وظايف

كارشناسي ارشد

شبكه‌هاي كامپيوتري

دي ماه 1393

دي ماه 1393

دكتر محمود فتحي - دكتر رضا برنگي

كامپيوتر

چكيده امروزه بسياري از دانشمندان و محققان به منظور دستيابي به كارايي بالا در حال حركت به سمت رايانش ابر هستند. اين الگو(رايانش ابر)،مدل عملياتي جديدي را به همراه مي‌آورد كه در آن منابع توسط مراكز داده‌ي تخصصي مديريت شده و فقط بنا به درخواست كاربران و براي مدت زمان معيني كه مورد نياز هستند، اجاره داده مي‌شوند. جريان‌هاي‌كاري علمي يكي از راه‌هاي بسيار معروف و مرسوم به منظور مدلسازي برنامه‌هاي‌كاربردي مي‌باشند، به‌گونه‌اي كه اين برنامه‌ها بتوانند بر روي سيستم‌هاي توزيع شدهنظير ابر اجرا شوند. زماني كه يك جريان‌كاري تشكيل مي‌شود، يكي از چالشي‌ترين موضوعات تحقيق در اين زمينه اين است كه چگونه وظايف مختلف اين جريان‌كاري را بر روي منابع دردسترس زمانبندي كنيم. درسيستم‌هاي توزيع شده، زمانبندي جريان‌كاري با هدف بهينه‌سازي كارايي در قالب كاهش زمان تكميل وظايف گراف انجام مي‌گيرد. از طرفي يكي از مسائل عمده و چالش‌برانگيز ديگر در رايانش ابر كاهش ميزان توان مصرفي مراكز داده مي‌باشد. مسلما به همراه داشتن پارامترهاي كيفيت سرويس مانند كاهش زمان پاسخ و يا كاهش تاخير در اجراي برنامه‌هاي كاربردي كاربر مي‌تواند باعث افزايش توان مصرفي شود. مشكل موجود مغايرت اين معيارهاي كيفي است كه اين الگوريتم‌ها سعي در بهينه‌سازي آنها را دارند. مسئله‌ي مورد بررسي ما در اين كار شامل دو قسمت است. به عبارتي در اين پايان‌نامه به منظور كاهش توان مصرفي و كاهش زمان اجرا، تخصيص منبع در دو سطح را انجام داده‌ايم: ابتدا در سطح زيرساخت به گونه‌اي منابع فيزيكي را به ماشين‌هاي مجازي تخصيص مي‌دهيم، كه با افزايش بهره‌وري منابع كمترين ميزان توان مصرفي را در مركز داده داشته باشيم. بدين‌صورت كهبه هنگام نگاشت ماشين‌هاي‌مجازي بر روي سرورهاي فيزيكي، ميزباني را انتخاب مي‌كنيم كه از نظر مصرف توان نسبت به بقيه‌ي ميزبان‌ها كارآمدتر باشد.در مرحله‌ي بعدي، برنامه‌هاي كاربردي ارسال شده از طرف كاربر را به گونه‌اي بر روي اين ماشين‌هاي مجازي زمانبندي مي‌كنيم كه حداقل زمان تكميل وظايف را به همراه داشته باشيم. به منظور مدلسازي برنامه‌هاي كاربردي از جريان‌هاي‌كاري علمي استفاده نموده‌ايم و الگوريتم‌هاي خود را در محيط شبيه‌ساز WorkflowSim پياده‌سازي كرده‌ايم. واژه‌هاي كليدي:رايانش ابر، گراف وظايف، زمانبندي وظايف، تخصيص منابع، مديريت توان