بهبود روش های تخصیص منبع مبتنی بر توافق نامه سطح سرویس در محیط های محاسبات ابری WORD
 فهرست مطالب عنوان صفحه فصل اول: مقدمه 1-1 تعریف مسئله1 1- 2 اهمیت موضوع و اهداف2 1-3 ساختار پایاننامه3 فصل دوم: مفهوم و تعریف محاسبات ابری 2-1 مقدمهای بر محاسبات ابری4 2-2 ویژگیهای محیطهای محاسبات ابری6 2-3 عناصر محاسبات ابری8 2-4 معماری ابر10 2-5 مدلهای سرویسدهی در ابر10 2-6 انواع ابرها12 2-7 مزایای محاسبات ابری12 2-8 نقاط ضعف محاسبات ابری13 2-9 تکنولوژیهای مرتبط14 2-10 اولین فراهمکنندگان ابر15 2-11 برخی مسائل مطرح در محاسبات ابری15 2-12 جمعبندی16 فصل سوم: مفهوم و تعریف تخصیص منبع 3-1 مقدمه17 3-2 مفهوم تخصیص منبع17 3-3 چارچوب تخصیص منبع17 3-3-1 لایههای مختلف چارچوب تخصیص منبع20 3-4 مشکلات تخصیص منبع22 3-5 روشهای تخصیص منبع23 3-5-1 تخصیص منبع مبتنی بر کاهش مصرف انرژی24 فهرست مطالب عنوان صفحه 3-5-3 تخصیص منبع مبتنی بر توافقنامه سطح سرویس27 3-5-4 تخصیص منبع مبتنی بر بازار28 3-6 جمعبندی و کارهای آینده28 فصل چهارم: تخصیص منبع مبتنی بر توافقنامه سطح سرویس 4-1 مقدمه29 4-2 مروری بر مفهوم توافقنامه سطح سرویس29 4-3 مولفههای SLA29 4-4 مزایای توافقنامه سطح سرویس32 4-5 مدیریت SLA33 4-6 چرخه حیات SLA33 4-7 تخصیص منبع مبتنی بر SLA در محیطهای محاسبات ابری35 4-7-1 مروری بر مطالعات انجام شده در زمینه تخصیص منبع مبتنی بر SLA در محیطهای محاسبات ابری35 4-8 جمعبندی59 فصل پنجم: روش زمانبندی پیشنهادی 5-1 مقدمه56 5-2 روش زمانبندی پیشنهادی56 5-2-1 شرح الگوریتم62 5-3 جمعبندی63 فصل ششم: پیادهسازی، ارزیابی 6-1 مقدمه61 6-2 ابزارهای شبیهسازی محیطهای محاسبات ابری66 6-2-1 Aneka68 6-2-2 CloudSim71 6-3 پیادهسازی روش پیشنهادی76 6-4 ارزیابی روش پیشنهادی82
فهرست مطالب عنوان صفحه 6-5 جمعبندی86 فصل هفتم:نتیجهگیری و پیشنهادات 7-1 جمعبندی81 7-2 پیشنهادات88 مراجع88
فهرست شکلها عنوان صفحه شکل 2-1: نصب چند سیستم عامل بر روی یک سرور با استفاده از تکنولوژی مجازیسازی9 شکل 2-2: مدل معماری مرجع محاسبات ابری11 شکل 3-2: جریان کاری چارچوب انتخاب منبع مبتنی بر سرویس22 شکل 3-3: الگوریتم F4G-CS25 شکل 3-5: الگوریتم زمانبندی مبتنی بر مصرف انرژی برای ماشینهای مجازی26 شکل 3-6: مدیر منبع27 شکل 4-1: مولفههای SLA32 شکل 4-2: فازهای چرخه حیات SLA بر اساس تعریف رون و همکارانش34 شکل 4-3: فازهای چرخه حیات SLA بر اساس تعریف گروه مرکز داده اینترنتی سان میکروسیستم34 شکل 4-4: مشکلات تخصیص منبع مبتنی بر SLA35 شکل 4-5: مدل استقرار و تهیه در ابر36 شکل 4-6: چارچوب معماری سیستم مبتنی بر SLA37 شکل4-7: الگوریتم مبتنی بر توافقنامه سطح سرویس در Aneka38 شکل 4-8: الگوریتمهای زمانبندی و توازن بار39 شکل 4-9: استراتژی توازن بار40 شکل 4-10: الگوریتم تعیین حداقل تعداد سرور مورد نیاز41 شکل 4-11: الگوریتم 2: تعیین استراتژی بهتر41 شکل 4-12: یک مدل سیستم از ساختار لایه SaaS43 شکل 4-13: روندنمای استراتژی شروع VMجدید44 شکل 4-14: روندنمای استراتژی انتظار44 شکل 4-15: روندنمای استراتژی درج45 شکل 4-16: روندنمای استراتژی تاخیر جریمه45 شکل 4-17: الگوریتم ProfminVM46 شکل 4-18: الگوریتم ProfRS47 شکل 4-19: الگوریتمProfPD49 فهرست شکلها عنوان صفحه شکل 4-20: الگوریتم ProfminVmMaxAvaiSpace51 شکل 4-21: استراتژی MaxAvaiSpace52 شکل 4-22: معماری سیستم52 شکل 4-23: حل محدودیت: بستهبندی تهیه منبع54 شکل 4-24: کار غیر محاورهای56 شکل 4-25: کار تراکنشی56 شکل 4-26: الگوریتم اجرای SLA و زمانبندی مجدد57 شکل5-1: الگوریتم زمانبندی مبتنی بر SLA پیشنهادی.63 شکل 5-3: روندنمای اجرای درخواستهای با اولویت بالا.66 شکل 6-1: آرایش رایجی از Aneka69 شکل 6-2: پشته سرویسهای Aneka70 شکل 6-3: نمایی کلی از سیستمAneka71 شکل 6-4: ساختار لایهای کلودسیم73 شکل 6-5: هزینه/تعداد درخواستها برای سناریوی اول85 شکل 6-6: هزینه/تعداد درخواستها برای سناریوی دوم83 شکل 6-7: هزینه/تعداد درخواستها برای سناریوی سوم83 چکیده محاسبات ابری به عنوان یک مدل محاسباتی جدید است که در آن نرمافزار، سختافزار، زیرساخت، بستر، داده و دیگر منابع به صورت مجازی و به عنوان سرویس، بر حسب تقاضا و از طریق اینترنت توسط فراهمکنندگان 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 میتوانند 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 1-1 تعریف مسئله قبل از پیدایش رایانهها برای یافتن اطلاعات مورد نیاز میبایست به صورت فیزیکی به مراجع خاصی مراجعه میشد و همین امر موجب از دست رفتن زمان و هزینه بسیار زیادی میشد. با فراگیر شدن رایانهها فرایند یافتن و استفاده از اطلاعات سادهتر شد و با ظهور اینترنت و سپس سرویسهای مبتنی بر وب تحولی ارزشمند در زمینه فناوری اطلاعات ایجاد شد. با پیشرفت فناوری اطلاعات نیاز به انجام کارهای محاسباتی در همه جا و هر زمان بوجود آمد، همچنین این نیاز بوجود آمد که سازمانها و افراد بتوانند کارهای سنگین محاسباتی خود را -بدون داشتن سختافزار و نرمافزارهای گران- از طریق سرویسهای خدماتی انجام دهند. محاسبات ابری[1] آخرین پاسخ فناوری اطلاعات به این نیازها بوده است. محاسبات ابری قراردادی است که امکان دسترسی به ابزارهای کاربردی، سختافزار، نرمافزار، داده، بستر و زیرساخت را از طریق اینترنت و بر اساس مدل پرداخت بر اساس میزان استفاده2فراهم میکند، یعنی در این محیطها سرویسهای بسیاری مجازی شدهاند و کاربران تنها منابعی را که مورد نیازشان است را درخواست میدهند و فقط برای آنها هزینه پرداخت میکنند. بنابراین در این محیطها سه عامل اصلی وجود دارد که شامل فراهمکننده، کاربر و منابع میشود. هدف این پارادایم محاسباتی نوظهور مواردی از قبیل مقیاسپذیری، در دسترسپذیری، گذردهی، سودمندی منابع، مدیریت منابع و امنیت است و برای دستیابی به این اهداف با چالشهایی مواجه است.
جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید |
