زهرا ذکایی
خانم زهرا ذکایی دانشجوی کارشناسی ارشد جناب آقای دکتر مرتضی آنالویی روز سه شنبه 29/07/93 ساعت 17:30 در اتاق سمینار واقع در طبقه سوم دانشکده کامپیوتر از پروژه کارشناسی ارشد خود تحت عنوان تعادل بار در مراکز داده مجازی سازی شده با بهره گیری از مهاجرت ماشین های مجازی دفاع خواهد نمود
چکیده پایان نامه
برای بهبود کارایی مراکز داده مجازی سازی شده، یکی از مهمترین تکنیکها استفاده از الگوریتمهای تعادل بار است که در جهت جلوگیری کردن از اتلاف فضای پردازشی عمل میکند. بنابراین میتوان بار را به طور یکنواخت در میان منابع پردازشی توزیع کرد و به کارایی بیشتری در مرکز داده دست یافت. الگوریتمهای تعادل بار را میتوان در سطوح مختلفی چون تخصیص منابع فیزیکی و انتخاب ماشینهای مجازی برای مهاجرت پیشنهاد داد. در این پژوهش با بررسی کارهای گذشته در این زمینه و یافتن خلأهای موجود در آنها، ترکیب چند الگوریتم تعادل بار در سطح تخصیص منابع فیزیکی پیادهسازی و ارزیابی شده است. این الگوریتمها خاصیت پویایی داشته و با تغییر در بارکاری مرکزداده مهاجرتهای لازم را برنامهریزی میکنند. علاوه بر این ترکیب، الگوریتمهایی جهت انتخاب ماشین مجازی برای مهاجرت و تخصیص اولیه منابع فیزیکی نیز پیشنهاد و به همراه کارهای گذشته سنجیده شدهاند. برای پیادهسازی الگوریتمها، ابزار شبیهساز کلودسیم انتخاب شده است. نتایج عملکرد الگوریتمهای پیادهسازی شده نیز بر اساس بارهای کاری واقعی بدست آمده است.
بر اساس نتایج شبیهسازی مشخص شده است که استفاده از آستانههای پویا برای شناسایی مبدأ و مقصد مهاجرت ماشینهای مجازی بسیار مؤثر عمل کرده و از نظر میزان تعادل بار در مرکز داده با الگوریتم تخصیص منابع فیزیکی مبتنی بر واریانس تقریبا برابرند. بنابراین جهت تخصیص منبع می توان از سیاستهای کاهش توان مصرفی نیز استفاده کرد. در راستای بهبود عملکرد آستانههای پویا، الگوریتمی برای انتخاب ماشینهای مجازی برای مهاجرت بر اساس حدود تعیین شده پیشنهاد و پیادهسازی شده است. این الگوریتم بهبود 35.03% در میزان تعادل بار در مرکزداده را نسبت به سیاست کمترین میزان بهرهوری به همراه داشته است. همچنین در راستای کاهش توان مصرفی ترکیب الگوریتم تخصیص منبع مبتنی بر توان مصرفی با آستانههای پویا پیشنهاد و پیادهسازی شد. طبق نتایج این ترکیب هم از نظر تعادل بار و هم از نظر توان مصرفی از ترکیب اولیه بهتر عمل میکند. در کنار این الگوریتمها، برای تخصیص اولیه منابع فیزیکی روش پیشنهادی 4.05% بهبود را فراهم کرد که با توجه به پیشنهادات ارائه شده در این پژوهش میتوان در کارهای آینده در این زمینه نیز به عملکرد بهتری از این الگوریتم رسید.
واژههای کلیدی: تعادل بار مراکز داده مجازیسازی شده، توان مصرفی، مهاجرت ماشینهای مجازی، تخصیص منابع فیزیکی، آستانههای پویا.
Abstract
To improve performance of virtualized data centers, one of the most important techniques is using load balancing algorithms which prevent wasting of computing space. In this way, it is possible to distribute loading uniformly and get more efficient data centers. Load balancing algorithms can be applied in different levels of distributing processes like allocating physical machine policy and choosing virtual machines for immigration. In this project, previous works in this area have been investigated and consequently, an improved algorithm to allocate physical sources has been introduced and applied, then examined. This is a dynamic algorithm and along changes in data center loads, necessary migration will be organized. In addition, some extra algorithms have been introduced and justified to select more suitable virtual machines and initial physical machines for migration. In this project, the cloudsim simulator tool has been used. Results of this project are based on real loads.
Results show that using dynamic threshold to identify source and destination of virtual machineswill be extremely efficient. From the view of load balancing in data center, this approach is the same as allocating virtual machines to physical machines algorithm based on variance. Therefore, to allocate physical machines, reducing power approaches can be applied. To progress performance of dynamic thresholds, an algorithm which is based on identified thresholds has been proposed for efficient selection of virtual machines. This algorithm has improved the load balancing by 35% in compare with minimum utilization approach. Also to reduce power, combination of physical machine allocating algorithm based on power consumption with dynamic threshold is introduced and justified. In consequence of results, this combined algorithm improves both the power consumption and load balancing.
In addition, for initial placement virtual machines, we proposed an algorithm that improved 4.05% load balancing efficiency. In recommended idea section for future work we proposed some idea to improve this algorithm based on history data.
Load balancing, virtualized Data Center, power consumption, virtual machine migration, physical resource allocating, dynamic threshold.
ارائهدهنده:
زهرا ذکایی
مهندسی کامپیوتر - معماری کامپیوتر
استاد راهنما:
دکتر مرتضی آنالویی
استاد داور داخلی : دکتررضا برنگی
استاد داور خارجی : دکتر امیر حسین جهانگیر
زمان : سه شنبه 29 مهر ماه 93
ساعت 17:30
مکان: دانشکده مهندسی کامپیوتر- طبقه سوم- اتاق سمینار
از اساتید بزرگوار، دانشجویان گرامی و دیگر متخصصان و علاقه مندان به موضوع دفاعیه دعوت
می شود با حضور خود موجبات غنای علمی و ارتقای کیفی را فراهم سازند.
دانشکده مهندسی کامپیوتر مدیریت تحصیلات تکمیلی