بهبود روش های تخصیص منبع مبتنی بر توافق نامه سطح سرویس در محیط های محاسبات ابری

بهبود روش های تخصیص منبع مبتنی بر توافق نامه سطح سرویس در محیط های محاسبات ابری

نوع فایل: word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 111صفحه

چکیده

محاسبات ابری به عنوان یک مدل محاسباتی جدید است که در آن نرم­افزار، سخت­ افزار، زیرساخت، بستر، داده و دیگر منابع به صورت مجازی و به عنوان سرویس، بر حسب تقاضا و از طریق اینترنت توسط فراهم کنندگان ابر در اختیار کاربران ابر قرار می­گیرند. این مدل مبتنی بر پرداخت در ازای استفاده می­باشد، یعنی کاربران تنها برای منابعی که از آنها استفاده می­کنند هزینه پرداخت می­کنند. از جمله موضوعات مطرح در این محیط­ها می­توان به مواردی از قبیل امنیت، مدیریت منبع و مقیاس­پذیری اشاره کرد. محیط­های ابری منابع بی­شماری را در اختیار کاربران قرار می­دهند و کاربران می­ توانند میزان منابع مورد نیاز خود را کاهش و یا افزایش دهند، از ­اینرو مدیریت منبع یکی از موضوعات بسیار مهم در محاسبات ابری است. فراهم کردن سرویس در ابر بر مبنای توافق­نامه سطح سرویس (SLA) است. توافق­نامه سطح سرویس ابزاری برای تامین نیازهای غیر­عملیاتی مثل کیفیت سرویس بین فراهم­کنندگان و کاربران ابر است. به منظور دستیابی به SLAفراهم­کنندگان باید قادر به زمانبندی منابع و استقرار ابزارهای کاربردی به­گونه­ای باشند که اهداف SLAرا برطرف کنند و از این طریق رضایتمندی مشتری را بدست آورند. در صورت نقض SLAفراهم­کننده باید مبلغی را به عنوان جریمه به کاربر پرداخت نماید. بنابراین آنچه برای فرهم­کنندگان اهمیت بسیاری دارد برطرف کردن نیارهای کیفیت سرویس مشتری به منظور بدست آوردن مشتریان بیشتر و کاهش میزان جریمه و افزایش سود است.

برای تامین نیازهای SLA ممکن است فراهم­کنندگان بخواهند برای هر درخواستی یک ماشین­های مجازی ( VM) مجزا راه­اندازی کنند (تخصیص ایستا)، در این صورت اگرچه ممکن است نیازهای سطح سرویس برطرف شوند، اما منابع سخت­افزاری هدر می­روند که در نهایت منجر به افزایش هزینه برای فراهم­کننده می­­شود. برای برطرف کردن این مشکل روش­های چند اجاره­ای مطرح شدند که در آنها یک VM می­تواند چندین درخواست را سرویس­دهی کند، اما باید دقت شود که SLA درخواست­های مختلف رعایت شود و چنانچه بتوان روش­هایی ارائه داد که این مهم را رعایت کنند به کارایی بالاتری می­توان دست یافت (تخصیص­های پویا). از اینرو در این پژوهش یک روش زمانبندی چند اجاره­ای مبتنی بر SLA با هدف استقرار کارای درخواست­ها روی VM پیشنهاد شده است. در این روش یک پارامتر SLAبه نام مهلت زمانی و پارامتری به عنوان اولویت برای درخواست­های کاربر و یک پارامترSLA به نام هزینه برای فراهم­­کننده تعریف شده است و نتایج بر اساس هزینه مورد ارزیابی قرار گرفته است. هزینه همان مبلغ جریمه­ای است که فراهم­کننده به دلیل نقض SLA پرداخت می­کند. برای پیاده­سازی از ابزار کلودسیم استفاده شده است و برای ارزیابی روش پیشنهادی (تخصیص پویا: شامل مهاجرت، اولویت و SLA) با دو روش تخصیص ساده (بدون در نظر گرفتن مهاجرت، اولویت و SLA) و نیز تخصیص ایستا (بدون در نظر گرفتن مهاجرت و با رعایت اولویت و SLA) مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان­دهنده آن است که در روش پیشنهادی هزینه نسبت به دو روش دیگر پایین­تر است، چرا که به دلیل در نظر گرفتن اولویت و SLA، عدم انحصار VM توسط درخواست و امکان مهاجرت درخواست­ها تعداد درخواست­های بیشتری به منابع مورد نیازشان دست میابند و می­توانند بر اساس مهلتشان تمام شوند و این به معنای استقرار موثر درخواست­ها درVMها و استفاده بهینه از منابع است.



کلمات کلیدی: محاسبات ابری، ماشین مجازی، تخصیص منبع، توافق­نامه سطح سرویس

فصل اول: مقدمه

۱-۱ تعریف مسئله ۱

۱- ۲ اهمیت موضوع و اهداف ۲

۱-۳ ساختار پایان­نامه ۳

فصل دوم: مفهوم و تعریف محاسبات ابری

۲-۱ مقدمه ­ای بر محاسبات ابری ۴

۲-۲ ویژگی­ های محیط­های محاسبات ابری ۶

۲-۳ عناصر محاسبات ابری ۸

۲-۴ معماری ابر ۱۰

۲-۵ مدل­های سرویس­دهی در ابر ۱۰

۲-۶ انواع ابرها ۱۲

۲-۷ مزایای محاسبات ابری ۱۲

۲-۸ نقاط ضعف محاسبات ابری ۱۳

۲-۹ تکنولوژی­های مرتبط ۱۴

۲-۱۰ اولین فراهم­کنندگان ابر ۱۵

۲-۱۱ برخی مسائل مطرح در محاسبات ابری ۱۵

۲-۱۲ جمع ­بندی ۱۶

فصل سوم: مفهوم و تعریف تخصیص منبع

۳-۱ مقدمه ۱۷

۳-۲ مفهوم تخصیص منبع ۱۷

۳-۳ چارچوب تخصیص منبع ۱۷

۳-۳-۱ لایه­های مختلف چارچوب تخصیص منبع ۲۰

۳-۴ مشکلات تخصیص منبع ۲۲

۳-۵ روش­های تخصیص منبع ۲۳

۳-۵-۱ تخصیص منبع مبتنی بر کاهش مصرف انرژی ۲۴

۳-۵-۳ تخصیص منبع مبتنی بر توافق­نامه سطح سرویس ۲۷

۳-۵-۴ تخصیص منبع مبتنی بر بازار ۲۸

۳-۶ جمع­بندی و کارهای آینده ۲۸

فصل چهارم: تخصیص منبع مبتنی بر توافقنامه سطح سرویس

۴-۱ مقدمه ۲۹

۴-۲ مروری بر مفهوم توافق­نامه سطح سرویس ۲۹

۴-۳ مولفه­های SLA 29

۴-۴ مزایای توافق­نامه سطح سرویس ۳۲

۴-۵ مدیریت SLA 33

۴-۶ چرخه حیات SLA 33

۴-۷ تخصیص منبع مبتنی بر SLA در محیط­های محاسبات ابری ۳۵

۴-۷-۱ مروری بر مطالعات انجام شده در زمینه تخصیص منبع مبتنی بر SLA در محیط­های محاسبات ابری ۳۵

۴-۸ جمع­بندی ۵۹

فصل پنجم: روش زمانبندی پیشنهادی

۵-۱ مقدمه ۵۶

۵-۲ روش زمانبندی پیشنهادی ۵۶

۵-۲-۱ شرح الگوریتم ۶۲

۵-۳ جمع­بندی ۶۳

فصل ششم: پیاده­سازی، ارزیابی

۶-۱ مقدمه ۶۱

۶-۲ ابزارهای شبیه­سازی محیط­های محاسبات ابری ۶۶

۶-۲-۱ Aneka 68

۶-۲-۲ CloudSim 71

۶-۳ پیاده­سازی روش پیشنهادی ۷۶

۶-۴ ارزیابی روش پیشنهادی ۸۲

۶-۵ جمع­ بندی ۸۶

فصل هفتم: نتیجه­ گیری و پیشنهادات

۷-۱ جمع­بندی ۸۱

۷-۲ پیشنهادات ۸۸

مراجع ۸۸