Click here to load reader
Upload
gyala
View
113
Download
22
Embed Size (px)
DESCRIPTION
جایابی ماشین های مجازی در سیستم های ابری با استفاده از قابلیتهای ماشین یادگیر نیره رسولی 1 ، محمدرضا میبدی، 2 حسین مرشدلو 3 1 دانشكده مهندسي برق، رايانه و فناوري اطلاعات ، دانشگاه آزاد اسلامی قزوین [email protected] - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
جایابی ماشین های مجازی در سیستم های ابری با استفاده از قابلیتهای ماشین یادگیر
3حسین مرشدلو 2 ، محمدرضا میبدی، 1 نیره رسولی
[email protected] ، دانشگاه آزاد اسالمی قزویندانشكده مهندسي برق، رايانه و فناوري اطالعات 1aut.ac.ir@{mmeybody ,morshedlou}دانشكده مهندسي كامپيوتر و فناوري اطالعات، دانشگاه صنعتي اميركبير 3و2
چکیده
روش
نتیجه
مراجع
[1] R. Buyya, A Beloglazov “ Energy-Efficient Management of Data Center Resources for Cloud Computing: A Vision, Architectural Elements, and Open Challenges“July 12-15, 2010.[2] A.Beloglazov, R.Buyya, ”Energy Efficient Resource Management in Virtualized Cloud Data Centers“ 10th IEEE/ACM International Conference, 2010. [3] R. Buyya, R.Ranjan, R. N. Calheiros. “Modeling and Simulation of Scalable Cloud Computing Environments and the CloudSim Toolkit: Challenges and Opportunities”. pp.1-8, 2008 [4] Park KS, Pai VS. CoMon: a mostly-scalable monitoring system for PlanetLab. ACM SIGOPS Operating Systems Review 2006; 40(1):74.
اتومات&ا ي&ک گ&ره ف&يزيکي در مراک&ز )ال&ف( ه&ر داده اب&ر اس&ت ک&ه ي&ادگيري آن پ&ذيرش و ي&ا ع&دم گ&ره ب&ه مب&دا گ&ره از مج&ازي ماش&ين پ&ذيرش مقص&د اس&ت. ه&ر اتومات&اي ي&ادگير دو عم&ل دارد ک&ه در ي&ک زم&ان فق&ط يکي از آن دو عم&ل فع&ال اس&ت. ب&ا توج&ه ب&ه م&يزان اس&تفاده از پردازن&ده
از دي&د رياض&ي، چن&د وض&عیت تعري&ف ک&رده ايم. مع&ادل ب&ا ي&ک ح&الت وض&عیت ه&اه&ر ک&دام از اين
)ب( [ مي باش&&د. 3در ی&&ک زنج&&يره م&&ارکوف ]ب&راي ي&ادگيري ي&ک پ&ارامتر، از اتومات&اي ي&ادگير ب&ا مجموع&ه اعم&ال پيوس&ته به&ره گرفت&ه ایم و ب&ا میزب&ان ی&ک ی&افتن احتم&ال اتومات&ا اين کم&ک گیرن&ده ب&راي تم&امي ماش&ينهاي مج&ازي مس&تقر بر روي يک ميزبان کم کار را تخمين مي زنيم.
مقدمه
ارزیابی
فن&اوری ه&ای در س&ال ه&ای اخ&یر، زیرس&اخت ت&وان ب&رای تقاض&ا وج&ود ب&دلیل اطالع&ات
ه&ای ک&اربردی ب&ه محاس&باتی م&ورد نی&از برنام&هداده مراک&ز و هس&تند رش&د ح&ال در س&رعت ان&واع ميزب&&ان اب&ر محاس&&بات در پیش&&رفته
باش&ند. مختلفی از برنام&ه ه&ای ک&اربردی میهزين&ه ه&ای ب&االی ان&رژی و همچ&نين مس&اله گ&از داده مراک&ز اين از حاص&ل ای گلخان&ه ه&ای ب&زرگ یکی از مس&ائل ب&ا اهمیت در ط&راحی و
مراک&ز می این دلي&ل س&اخت ب&ه همين باش&د. ک&اهش مص&رف ب&رای کارام&د ارائ&ه روش&هايی م&ورد بس&يار داده مراک&ز اين توس&ط ان&رژی توج&ه محقق&ان می باش&د. در اين مقال&ه س&عی قابلیته&ای از اس&تفاده ب&ا ت&ا اس&ت گردی&ده تخص&يص ب&رای جدی&د روش&ي ي&ادگير اتومات&ای پوي&ای ماش&ين ه&ای مج&ازی در اين مراک&ز داده، جهت ک&اهش م&يزان مص&رف ان&رژی ارائ&ه گ&ردد. پوي&ای ماش&ين ای&ده مه&اجرت از این روش در گ&ره ک&ردن خ&اموش همچ&نین و مج&ازی ه&ای
ه&ای غ&ير فع&ال به&ره گرفت&ه ش&ده اس&ت. ب&رای بارک&اری از ن&&یز پيش&&نهادی روش ارزي&&ابی گردي&ده اس&تفاده واقعي دني&ای در مختل&ف از شبيه س&ازي ه&ا نش&ان نت&ايج حاص&ل اس&ت. دهن&ده ك&ارايي ب&االی روش پيش&نهادی مي باش&د
اي مص&رف ان&رژی ک&ه ب&ه م&یزان قاب&ل مالحظ&هاین در ح&الی اس&ت ک&ه را ک&اهش داده اس&ت. ک&ارايي سيس&تم ت&ا ح&د قاب&ل مالحظ&ه ای حف&ظ
شده است.
اتومات&اي تقوي&تي، ي&ادگيري ابزاره&ای از يكي ي&ادگير تص&ادفي اس&ت ك&ه در اين مقال&ه از آن در ي&ادگيري اس&تفاده ش&ده اس&ت. اتومات&ای راس&تای ی&ادگیر در رویک&رد ارائ&ه ش&ده در دو بخش مختل&ف م&ورد اس&تفاده ق&رار گرفت&ه اس&ت: ال&ف( بعن&وان ب&ا ي&ادگير آتوماتاه&اي از اي از ش&بکه ای مولف&ه اتومات&ا ه&ر آن در ک&ه اعم&ال از متن&اهی تع&داد ب( کن&د. مي گ&يري تص&ميم ديگ&ران از مس&تقل ب&رای ي&ادگیری مق&دار بهین&ه ی&ک پ&ارامتر پیوس&ته ک&ه ک&ه ی&ادگیر اتومات&ای از خاص&ی ن&وع از آن در تش&کیل پیوس&ته ب&ازه ی&ک را آن اعم&ال مجموع&ه
می دهد.
شبیه از شبيه سازي پروسه CloudSimساز در ی&ک . به&ره گرفت&ه ش&ده اس&ت]3[ داش&تن ب&رای
ص&ورت س&ازیهای ش&بیه در مناس&ب، ارزی&ابی گرفت&ه از ب&ار ک&اری ی&ک سیس&تم واقعی اس&تفاده گردی&ده اس&ت. داده ه&ای مرب&وط ب&ه این بارک&اری
ک&ه زیرس&اختی ب&رای نظ&ارت ]4[از پ&روژه کوم&ونپلنتلب می مرک&ز باش&د، گرفت&ه ش&ده اس&ت. ب&ر
-داده ش&&بیه س&&ازی ش&&ده در این مقال&&ه دارای باش&د و س&رویس گ&ره ف&یزیکی ن&اهمگن می800
دهی ب&&ه درخواس&&تهای ک&&اربر)ان( نیازمن&&د آن ن&اهمگن 1059اس&ت ک&ه تع&داد مج&ازی ماش&ین
مختل&ف ماش&ینهای روی ب&ر و گردی&ده ایج&اد موجود قرار داده شوند.
دو سیاس&ت جهت انتخ&اب ماش&ین مج&ازی ب&رای [، ک&ه از آنه&ا ب&رای انتخ&اب ماش&ين1مه&اجرت ]
ه&&&ای فرس&&&تنده در مج&&&ازی از روی ميزب&&&انه&ای اس&تفاده مي&انگين و اس&تفاده بيش وض&عيت
ایم، از ح&د اس&تفاده ک&رده ب&ه ش&رح زي&ر هس&تند: : (MM)( ب&&&ه ح&&&داقل رس&&&اندن مه&&&اجرت1)
مه&&اجرت ح&&داقل تع&&داد ماش&&ین ه&&ای مج&&ازی، برای به حداقل رساندن سربار مهاجرت؛
: مه&اجرت تع&داد الزم (RC)( انتخ&اب تص&ادفی2)از ماش&ین ه&ای مج&ازی، ک&ه آنه&ا را ب&ر اس&اس ی&ک متغ&یر تص&ادفی ب&ا توزی&ع یکن&واخت بس&ته بن&دی
اند. شدهروش پیش&نهادی در اين مقال&ه را ب&ا رويکرده&ای جای&ابی ماش&ینهای مج&ازی ب&ا هم مقايس&ه ک&رده
س&ازی رويکرده&ا را ب&رای پاس&خگویی . پي&ادهایمبه&تر و انتخ&اب ماش&ين مج&ازیي ک&ه مه&اجرت آن دو ب&ا باش&د داش&ته کم&تری س&ربار و مناس&ب سياس&ت انتخ&اب ماش&ين مج&ازی ک&ه ش&رح داديم،
ايم. نمودهترکيبفرک&انس ، DVFSال&ف( سياس&ت و ولت&اژ ک&ه
آن از فعلی اس&تفاده ب&ه توج&ه ب&ا را پردازن&ده کن&د. می اقتباس&ي این رویک&رد تنظیم از هيچ
تخص&يص ماش&ين مج&ازي را در زم&ان اج&را اعم&ال .نمي کند
از ، (ST) ب( سياس&ت حدآس&تانه تنه&ا اس&تفاده حدآس&تانه زی&ر در را اس&تفاده ک&ه ی&ک پردازن&ده
نماید. مقداری ثابت است حفظ میحدآس&&&تانه ، (IQR)پ( سیاس&&&ت می&&&ان چ&&&ارکی
تطبيقي است. یک مقداراستفاده آن
ج&دول زی&ر نت&ايج در س&ازیها ش&بیه از حاص&ل نش&ان داده ش&ده اس&ت. ب&ا توج&ه ب&ه این نت&ایج
ه&&ای روش پیش&&نهادی در مقایس&&ه ب&&ا سیاس&&تم&&یزان مص&&رف ديگ&&ر ک&&اهش قاب&&ل ت&&وجهی در
ان&رژی داش&ته و ب&ا توج&ه ب&ه اينک&ه ک&اهش مص&رف ان&&رژي را باي&&د ب&&ا پ&&رداخت هزين&&ه نقض تواف&&ق نام&ه س&طح س&رويس پ&رداخت ، نقض تواف&ق نام&ه
ه&ای ديگ&ر روش پيش&نهادي نس&بت ب&ه سیاس&تبیش&تر اس&ت ام&ا مي ت&وان در سيس&تم ه&ايي ک&ه مس&اله تواف&ق نام&ه س&طح س&رويس بس&يار حي&اتي
نيست از اين روش بهره برد.
با توج&ه ب&ه اينک&ه مه&اجرت ی&ک پروس&ه هزین&ه ب&ر ه&&ا در کن&&ار باش&&د ک&&اهش تع&&داد مه&&اجرت می
ه&ای ف&یزیکی بیش&تر ب&اعث خ&اموش ک&ردن گ&رهگردی&ده اس&ت ت&ا روش پیش&نهادی از عملک&رد به&تر و بس&&یار مناس&&بی نس&&بت ب&&ه دیگ&&ر روش&&های
1موج&ود برخ&وردار باش&د. اين نت&ایج در نم&ودار نشان داده شده است.
و 1نم&ودار مه&اجرت تع&داد جهت از رویکرده&ا مقایس&ه میزبان های خاموش
در اس&&تفاده م&&ورد پیش&&رفته داده مراک&&ز از مختلفی ان&واع ميزب&ان اب&ری محاس&بات ه&ا برنام&ه این هس&تند. ک&اربردی ه&ای برنام&ه ممکن اس&ت تنه&ا ب&رای چن&د ثاني&ه و ی&ا ب&رای دوره ه&ای ط&والنی ت&ر از زم&ان، در مراک&ز داده اج&را
در گذش&ته ک&ارایی ب&اال بعن&وان اص&لی ت&رین .ش&وندمعی&ار در ط&راحی مراک&ز داده م&ورد توج&ه ب&وده اس&&ت و م&&یزان مص&&رف ان&&رژی این مراک&&ز از اهمیت چن&&دانی برخ&&وردار نب&&وده اس&&ت. ام&&ا ام&روزه ب&ا توج&ه ب&ه اهمیت من&ابع ان&رژی در س&طح جه&ان م&یزان مص&رف ان&رژی ن&یز بعن&وان یکی از معیاره&ای مهم م&ورد توج&ه ق&رار گرفت&ه اس&ت. مراک&&ز داده موج&&ود ب&&ه ط&&ور متوس&&ط مص&&رف
و ] 1[دن&& خ&&انوار دار25000ان&&رژیی مع&&ادل ب&&ا عالوه ب&&ر هزین&&ه ه&&ای عملی&&اتی ف&&وق، مص&&رف ب&&االی ان&&رژی منج&&ر ب&&ه اف&&زایش دم&&ا و ک&&اهش ق&&ابلیت اطمین&&ان و ط&&ول عم&&ر من&&ابع س&&خت اف&&زاری خواه&&د ش&&د. این مس&&اله ب&&دلیل تولی&&د
ک&&ه منج&&ر ب&&ه تولی&&د CO2م&&یزان قاب&&ل مالحظهگازه&&ای گلخان&&ه ای می ش&&ود از جنب&&ه زیس&&ت
. ]2[محیطی ن&یز م&ورد توج&ه ق&رار گرفت&ه اس&تمص&رف ان&رژی توس&ط ی&ک گ&ره محاس&باتی در مراک&&ز داده ش&&امل مص&&رف توس&&ط پردازن&&ده،
-من&&ابع ذخ&&یره س&&ازی و تجه&&یزات ش&&بکه می باش&&د. در مقایس&&ه ب&&ا س&&ایر من&&ابع سیس&&تم، پردازن&ده مق&دار بیش&تری از ان&رژی را مص&رف
جدی&د . ]1[می کن&د روش&ي مقال&ه اين در مبت&نی ب&ر اتومات&ای ي&ادگير ب&رای تخص&يص پوي&ای داده، جهت اين مراک&ز ماش&ين ه&ای مج&ازی در ک&اهش م&يزان مص&رف ان&رژی ارائ&ه گردي&ده اس&ت ک&ه در آن از مه&اجرت پوي&ای ماش&ينهای مج&ازی و خ&اموش ک&ردن گ&ره ه&ای غ&ير فع&ال به&ره گرفت&ه
روش پيش&نهادي ب&ر خالف الگ&وریتم ش&ده اس&ت.اس&تفاده راهکاره&اي مکاش&فه اي از ه&اي قبلي از اس&تفاده ب&ا مي کن&د س&عي بلک&ه نمي کن&د؛ قابلیته&ای اتومات&اي ي&ادگير، عم&ل جاي&ابي ماش&ين در پیش&نهادی روش ده&د. انج&ام را مج&ازي
زیرس&اخت مج&ازی ش&رایط ماش&ینهای و ه&ا ن&اهمگن ب&ه ط&ور م&وثر عم&ل می کن&د و ني&از ب&ه
برنام&ه درم&ورد دانش&ی ک&ه هیچ ک&اربردی ه&ای شوند، ندارد.-روی ماشینهای مجازی اجرا می
ه&&ای در این مقال&&ه ب&&رای جای&&ابی ماش&&ینمج&&ازی در مراک&&ز داده روش&&ی مبت&&نی ب&&ر آتومات&ای ی&ادگیر ارائ&ه گردی&د ک&ه ب&ا به&ره گ&یری
ه&ای از مه&اجرت پوی&ا و خ&اموش ک&ردن گ&رهخ&&الی ش&&ده توانس&&ته اس&&ت م&&یزان قاب&&ل مالحظ&ه ای از مص&رف ان&رژی را ک&اهش ده&د و ب&&دین گون&&ه در کن&&ار حف&&ظ کیفیت س&&رویس س&بب ک&اهش تولی&د گرم&ا و گازه&ای گلخان&ه ای گ&&&ردد. روش پیش&&&نهادی در سيس&&&تم ه&&&ای
ه&ای ب&االیی برخ&وردار ب&وده ن&اهمگن از ق&ابلیتو ب&&ا توج&&ه ب&&ه م&&اهيت تص&&ادفي در دس&&ترس
ه&ای ف&يزيکي در بس&تر اب&ر و ب&ه ب&ودن گ&ره ه&&&ای توزي&ع منظ&&&ور دس&&&تيابي ب&&&ه وي&&&ژگي
ش&&دگی، محلي ب&&ودن ارتباط&&ات، دارا ب&&ودن مي توان&د مناس&ب و راه ي&ادگيري توزي&ع ش&ده
.گشا باشد
سیاست مصرف انرژی
گرههایخاموش
مهاجرت
SLA Vio
DVFS 803.19% 457 - -ST 130.12% 1296 24279 11.88
IQR 125.52% 1278 26515 11.77رویکرد
پیشنهادی25.68% 803 1418 14.69