15603

15603

طراحي و پياده‌سازي يك سازوكار فراهم‌آوري خودكار منابع جهت كاهش مصرف انرژي در محيط‌هاي محاسبات ابري

كارشناسي ارشد

كامپيوتر گرايش نرم‌افزار- سيستم‌هاي توزيعي

اسفند 1394

اسفند 1394

دكتر محسن شريفي

چكيده امروزه دنياي محاسبات به سوي محاسبات همگاني پيش مي‌رود. محاسبات ابري كه آخرين مدل محاسبات توزيع شده مي‌باشد، به ارائه محاسبات همگاني مي‌پردازد كه در آن مشتري برحسب تقاضا و ميزان استفاده از سرويس‌ها، هزينه آن را پرداخت مي‌كند. با محبوبيت پيدا كردن محاسبات ابري، اكثر مراكز داده امروزي به ارائه سرويس‌هاي ابري به مشتريان خود مي‌پردازند. با اين وجود، ابر محاسباتي هنوز به بلوغ كامل نرسيده و داراي چالش‌هايي است كه فراهم‌آوري منابع كاراي انرژي، يكي از اصلي‌ترين چالش‌هاي آن است. مراكز داده ميزبان ابر محاسباتي، بهره‌وري پاييني را تجربه مي‌كنند، در نتيجه نياز به ارائه مكانيزم‌هاي مديريت پويا و كاراي انرژي در اين محيط‌ها است. باوجود اين كه پردازنده‌هاي چند هسته‌اي مدرن استفاده شده در مراكز داده، به ارائه دو ابزار مقياس‌پذيري پوياي فركانس و حالت‌هاي خواب مي‌پردازند، اما سازوكاري كه از اين دو ابزار همزمان استفاده كند، كمتر مورد توجه قرار گرفته است. در اين پايان‌نامه به ارائه سازوكاري مجهز به هردوي اين تكنيك‌ها به منظور بهبود انرژي در سطح سرور در محيط‌هاي محاسبات ابري پرداخته شده است. ابتدا در سطح ناظر ماشين مجازي، الگوريتمي ارائه شده است كه به كمينه كردن مصرف انرژي در اين لايه مي‌پردازد. نتايج حاصل با استفاده از محك RUBiS در آزمايش‌ها نشان مي‌دهد الگوريتم ارائه شده بدون كاهش چشمگير كارايي، به بهبود 67 درصدي مصرف انرژي در مقايسه با حالت پايه و همچنين به بهبود 15 و 20 درصدي در مقايسه با روش‌هاي موجود منجر شده است. در ادامه به دليل اينكه در محيط‌هاي محاسبات ابري، نياز به تضمين توافق سطح سرويس است، به ارائه سازوكاري پرداخته‌ايم كه با تضمين زمان پاسخ به عنوان اصلي‌ترين پارامتر در توافق سطح سرويس، كاهش چشمگير مصرف انرژي در فراهم‌آوري منابع را ارائه مي‌دهد. نتايج حاصل از آزمايش‌ها نشان مي‌دهد كه سازوكار پيشنهادي علاوه بر تضمين زمان پاسخ به عنوان كيفيت سرويس، منجر به بهبود انرژي مصرفي به ميزان 59 درصد، مي‌گردد. واژه‌هاي كليدي: محيط‌هاي محاسبات ابري، فراهم‌آوري منابع، بهبود انرژي، پردازنده‌هاي چندهسته‌اي