زمان‌بندي پويا و آگاه از فرجه و بودجه جريان‌هاي‌كار در محيط جريان‌كار به‌عنوان سرويس

ارشد

جريان‌هاي‌كار علمي، برنامه‌هاي محاسباتي و دنباله‌اي از محاسبات هستند كه پردازش و تحليل داده‌هاي حجيم در فرم ساختاريافته و توزيع‌شده را ممكن مي‌سازند. معمولاً براي پردازش اين جريان‌هاي‌كار به منابع زيادي نياز است و هريك از انواع آن‌ها ازنظر منابع مورد نياز ويژگي خاص خود را دارند. پژوهش‌هاي زيادي در حوزه زمان‌بندي جريان‌كار در محيط‌هاي مختلف انجام شده است. افزايش انگيزه كاربرها در اجراي جريان‌هاي‌كار در محيط ابري باعث توسعه بستر‌هاي چندمستأجره‌اي مانند بستر جريان‌كار به‌عنوان سرويس شده است. ابر يك محيط مقياس‌پذير و اقتصادي است كه به كاربرها امكان دسترسي به منابع محاسباتي نامحدود با مدل هزينه پرداخت به‌ميزان استفاده را مي‌دهد. جريان‌كار به‌عنوان سرويس از مقياس‌پذيري و كشساني و مقرون‌به‌صرفه بودن ابر، سرويس‌هايي مانند فضاي ذخيره‌سازي و ساير ويژگي‌هاي يك محيط ابري زيرساخت به‌عنوان سرويس استفاده مي‌كند و محيطي را ارائه مي‌دهد كه در آن كاربر‌ها به‌راحتي مي‌توانند جريان‌هاي‌كار خود را با تعيين كيفيت سرويس موردنظر خود، در زمان‌هاي مختلف و بدون درنظرگرفتن چالش‌هايي مانند مديريت منابع ثبت كنند. در بين انواع كيفيت سرويس زمان و هزينه در قالب فرجه و بودجه بيشتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. در مسئله زمان‌بندي جريان‌كار پيداكردن جواب بهينه مسئله با درنظرگرفتن مواردي مانند نا‌همگوني منابع، نيازمندي‌هاي كيفيت سرويس و با توجه به كلاس پيچيدگي اين مسئله، در زمان چندجمله‌اي امكان‌پذير نيست. در اين پايان‌نامه ما يك الگوريتمِ زمان‌بنديِ چند محدوديتي، پويا و بسته‌بندي چند-منبع را كه براي محيط جريان‌كار به‌عنوان سرويس طراحي شده است، معرفي مي‌كنيم. اين الگوريتم از يك معيار دو-فاكتور براي كنترل و سبك‌وسنگين كردن بين هزينه و بهره‌وري منابع در حين نگاشت وظيفه‌ها به منابع استفاده مي‌كند. اين الگوريتم با بهره‌گيري از كانتينر، منابع اجاره‌شده را بين كاربرها به اشتراك گذاشته و چند وظيفه را به طور هم‌زمان روي يك ماشين مجازي اجرا مي‌كند. نتايج حاصل از شبيه‌سازي و آزمايش‌ها در اين پايان‌نامه نشان مي‌دهدكه نرخ موفقيت الگوريتم پيشنهادي در سه باركاري مختلف شامل 1000، 2000 و 4000 جريان‌كار روي دو مجموعه داده مختلف شامل جريان‌هاي‌كار علمي معروف، حداقل 96% است، كه يك دقت قابل مقايسه با الگوريتم‌هاي به‌روزِ ديگر براي زمان‌بندي پوياي جريان‌كار است. همچنين اين الگوريتم در مقايسه با دو الگوريتم زمان‌بندي EPSM و MW-HBDCS روي اين دو مجموعه داده و در سه باركاري مختلف اشاره‌شده با نرخ ورود 6 جريان‌كار در هر دقيقه، هزينه كل را حداقل 13.2% و به طور ميانگين 33.2% كاهش داده است و از نظر هزينه كل و تعداد ماشين‌هاي مجازي اجاره‌شده نيز بهتر عمل مي‌كند.

196163

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي كامپيوتر

دكتر مهرداد آشتياني