دانلود پایان نامه ارشد: ارایه ی یک الگوریتم مقیاسپذیر آگاه از بارکاری جهت زمانبندی ماشینهای مجازی |
2-6-4- مجازیسازی در سطح سیستمعامل… 24
2-6-5- مجازیسازی در سطح برنامهی کاربردی… 26
2-6-6- مجازیسازی در سطح کتابخانه… 29
2-7- پردازش ابری.. 30
2-7-1- تاریخچه… 30
2-7-2- مزایای اقتصادی ابر… 31
2-7-3- انواع ابر پردازشی… 32
فصل 3: تحقیقات مرتبط 33
3-1- مقدمه.. 34
3-2- رویكردهای متفاوت به زمانبندیماشینهای مجازی.. 34
3-2-1- مزایا و معایب رویکردهای زمانبندی ماشینهای مجازی 36
فصل 4: الگوریتم DVMS 37
4-1- مقدمه.. 38
4-2- ملاحظات زمانبندی در یک محیط پردازش ابری.. 38
4-2-1- کارایی… 38
4-2-2- هزینه… 38
4-2-3- همجواری… 39
4-2-4-قابلیت اعتمادو دسترسپذیری مستمر… 39
4-3- چالشهای زمانبندی.. 39
4-4- الگوریتم ارایه شده برای زمانبندی ماشینهای مجازی 39
4-4-1- نگاشت مسالهی زمانبندی به مسالهی کوله پشتی… 40
4-4-2- مدل سیستم… 40
4-4-3- فرمولبندی مساله… 40
4-4-4- الگوریتم DVMS.. 42
4-4-5- قضیه… 45
4-4-6- بررسی پیچیدگی زمانی الگوریتم:… 47
4-4-7- پیچیدگی فضایی الگوریتم:… 48
فصل 5: ارزیابی الگوریتم ارایه شده 49
5-1- مقدمه.. 50
5-2- شرایط و محدودیتهای ارزیابی.. 50
5-2-1- مشخصات سختافزاری و نرمافزاری محیط ارزیابی… 51
5-3- فرضها و تعریفها.. 51
5-4- بررسی زمان اجرای الگوریتم.. 52
5-4-1- تعداد ماشینهای فیزیکی ثابت، تعداد ماشینهای مجازی متغیر 52
5-4-2- تعداد ماشینهای مجازی ثابت، تعداد ماشینهای فیزیکی متغیر 55
5-5- مقایسه الگوریتم DVMS با دو الگوریتم پایه.. 56
5-5-1- الگوریتم تصادفی… 57
5-5-2- الگوریتم توازن بار… 57
5-5-3- روش مقایسه الگوریتم DVMS با الگوریتم تصادفی و چرخشی 57
فصل 6: نتیجهگیری و كارهای آینده 61
6-1- نتیجهگیری.. 62
6-2- کارهای آینده.. 62
منابع 64
فهرست شكلها
شکل (1-1) ساختار پایان نامه.. 4
شکل (2-1) ناظر ماشین مجازی و ماشینهای مجازی.. 8
شکل (2-2) تجمیع كارگزارها.. 11
شکل (2-3) مشكل مقیاسپذیری تجمیع كارگزارها.. 13
شکل (2-4) سطوح انتزاعی مجازیسازی.. 16
شکل (2-5) ساختار ماشین مجازی مستقل.. 21
شکل (2-6) ساختار ماشین مجازی میزبانی.. 22
شکل (2-7) معماری VMware Workstation. 23
شکل (2-8) معماری VMware ESX.. 24
شکل (2-9) یك ماشین با دو jail 26
شکل (4-1) شبهكد الگوریتم DVMS. 42
شکل (4-2) فاز دوم از بخش اول الگوریتم.. 44
شکل (4-3) بخش دوم الگوریتم DVMS. 45
شکل (4-4) شبه كد محاسبهی تداخل دو به دوی ماشینهای مجازی 47
شکل (4-5) شبهكد تداخل بین ماشینهای زمانبندی شده و ماشینهای زمانبندی نشده.. 48
شکل (5-1) نتیجهی آزمایش شماره 1.. 53
شکل (5-2) نتیجهی آزمایش شماره 2.. 53
شکل (5-3) نمودار تلفیقی دو آزمایش 1و2.. 54
شکل (5-4) نتیجهی آزمایش شماره 3 و4.. 55
شکل (5-5) نتیجهی زمانبندی 100 ماشین مجازی.. 56
شکل (5-6) مقایسهی زمان اجرای ماشینهای مجازی در سه الگوریتم مورد آزمایش.. 58
شکل (5-7) مقایسهی زمان اجرای سه الگوریتم مورد آزمایش.. 59
شکل (5-8) مقایسهی زمان اجرای ماشینهای مجازی در سه الگوریتم مورد آزمایش بدون زمان اجرای الگوریتم.. 59
شکل (5-9) مقایسهی میزان تداخل ماشینهای مجازی در سه الگوریتم مورد آزمایش.. 60
شکل (5-10) مقایسهی نسبت تجمیع سه الگوریتم مورد آزمایش با توجه به تعداد ماشینهای مجازی.. 60
فهرست جدولها
جدول (2-1) بهرهوری كارگزارها.. 11
جدول (5-1) مشخصات بستر سخت افزاری مورد استفاده در آزمایشها 51
- مقدمه و كلیات تحقیق
- مقدمه
فناوری مجازیسازی به عنوان یک رکن اساسی در سیستمهای مبتنی بر پردازش ابری[1]و مراکز داده[2]مورد توجه ویژه میباشد. مفهوم مجازیسازی دارای قدمتی طولانی در دنیای رایانه است و سرآغاز آن به دهه 60 میلادی، برای استفادهی بهینه از توان رایانههای بزرگ[3]میرسد. با ظهور رایانههای شخصی ارزان قیمت این فناوری به فراموشی سپرده شد، ولی در آغاز قرن جاری به مدد پیشرفتهای قابل توجه در ساخت رایانههای توانمند، شبکههای با پهنای باند بالا و ابزارهای ذخیرهسازی مدرن این فناوری امکان ظهور مجدد یافته است. استفادهی بهینه از منابع کارگزارها[4]با تجمیع[5]سرویسها بر تعداد ماشین سختافزاری کمتر، کاهش هزینههای زیرساخت مانند مصرف برق و خنککنندگی، مدیریت بهتر و آسانتر كارگزارها، امکان مهاجرت[6]ماشینهای مجازی در حال اجرا به میزبانهای فیزیکی دیگر، ایجاد محیطهای سازگار با نرمافزارهای قدیمی، ایجاد محیطهای اجرایی[7]مجزا جهت نرمافزارهای نامطمئن[8]و یا تست و عیبیابی نرمافزارهای جدید از علتهای مورد توجه قرار گرفتن این فناوری میباشند. هسته اصلی محیط مجازی، یک میزبان نرمافزاری به نام ناظر ماشین مجازی[9]است. وظیفهی اصلی ناظر ماشین مجازی ایجاد و مدیریت منابع محیطهای اجرایی است. از آنجا که منابع موجود، محدود و مشترک میباشند، رقابت بر سر استفاده از آنها باعث ایجاد پدیدهای به نام تداخل بار کاری[10]میشود که تاثیر قابل توجهی بر کاهش کارایی ماشینهای مجازی میگذارد. در این میان نقش کلیدی ناظر ماشین مجازی این است که منابع موجود را به گونهای تسهیم[11] و زمانبندی نماید که کارایی ماشینهای مجازی تحت تاثیر قرار نگیرد.
معمولا زمان اجرای یک برنامه بر روی یک ماشین مجازی طولانیتر از زمان اجرای آن بر روی یک ماشین فیزیكی میباشد که علت اصلی آن سربار ناشی از مجازیسازی و تداخل بارهای کاری است. از این رو ارایهی الگوریتمهایی با رویکرد کاهش تداخل بار کاری میتواند نقش بارزی در کاهش زمان اجرای برنامههای اجرایی در محیطهای مجازی شود. از سویی دیگر با توجه به تنوع و تعدد میزبانهای سختافزاری در محیط پردازش ابری، مقیاسپذیری به عنوان یک مشخصهی کلیدی در الگوریتمهای ارایه شده میبایست مورد توجه ویژه قرار گیرد.
- اهداف
در این پایاننامه سعی بر آن است كه با توجه به اثر منفی پدیدهی تداخل بار کاری بر زمان اجرای ماشینهای مجازی یک الگوریتم زمانبندی با رویکرد کاهش تداخل بار کاری ارایه شود که علاوه بر کاهش زمان اجرا، مقیاسپذیر نیز بوده و قابل اجرا بر روی ابرهای معمول امروزی باشد. بنابراین با بررسی فناوری مجازی سازی و اثر تداخل بار کاری، سعی در ارایه الگوریتمی جهت زمانبندی ماشینهای مجازی با رویکرد کاهش تداخل بار کاری خواهیم نمود.
- ساختار پایان نامه
مطالب مندرج در این پایان نامه، همان طور که در شكل (1-1) نشان داده شده است، به صورت زیر سازمان دهی شده اند: فصل دوم به بررسی پیشینهی مجازیسازی و سیستمهای پردازش ابری میپردازد. این فصل در ادامه گذری بر مفهوم زمانبندی و پدیدهی تداخل بار کاری دارد. فصل سوم تحقیقات مرتبط در زمینهی زمانبندی ماشینهای مجازی مورد بررسی قرار خواهد داد. در فصل چهارم ضمن فرموله کردن مسالهی زمانبندی ماشینهای مجازی با رویکرد تداخل بار کاری، الگوریتمی با همین رویکرد ارایه میشود. در فصل پنجم راهکار ارایه شده ارزیابی گردیده، کارایی، بهبودها و یا مشکلات آن را بیان خواهد شد. در نهایت در فصل ششم به نتیجه گیری از کل بحث در خصوص رویکرد کاهش تداخل بار کاری در زمانبندی ماشینهای مجازی و نیز کارهای آینده قابل انجام در ادامه ی این پایان نامه پرداخته خواهد شد.
فرم در حال بارگذاری ...
[چهارشنبه 1399-10-17] [ 09:37:00 ق.ظ ]
|