بخشی از مقاله
چکیده
رایانش ابری، مدلی کامپیوتری است که دسترسی کاربران را بر اساس نوع تقاضایی که از منابع اطلاعاتی و محاسباتی دارند محیا می-کند . این مدل سعی دارد؛ با کمترین نیاز به منابع و کاهش هزینهها و افزایش و سرعت دسترسی اطلاعات ، جوابگوی نیاز کاربران باشد. مشکلات اصلی مربوط به رایانش ابری پهنای باند شبکه ، زمان پاسخ ، حداقل هزینه انتقال دادهها، تخصیص منابع میباشد. هر درخواستی که از طرف کاربران به ارایه دهندگان خدمات فرستاده شود، بخشی از منابع زیادی به خود اختصاص میدهد. مساله تخصیص منابع یک چالش برانگیز در محیطهای ابری است. و محیط ناهمکن میباشد.
در این مقاله یک روشی جدیدی برای تخصیص منابع مبتنی بر الگوریتم کرم شبتاب ارایه میدهد. این الگوریتم جدید بهینه سازی هزینه و زمان اجرا در رایانش ابری مناسب می-باشد . با استفاده از میزان جذابیت و درخشدگی هر کرم شبتاب با در نظر گرفتن تابع برازندگی تعیین میشود. و برای محاسبه فاصله بین دو کرم شب تاب - نور - از فاصله اقیلدسی استفاده میشود .
در این الگوریتم میزان درخشندگی کرم شبتاب وجود دارد که تخصیص کار به منبع را بر عهده دارند، جهت بهینه سازی تخصیص منابع هزینه میباشد. با استفاده از تابع برازندگی این اتفاق می افتد. نهایتا کارهای مناسب پیدا میشود. که باعث بهبود کارایی سرورها و پردازنده ها در انجام کارها هستند. نتیجه شبیه سازی نشان میدهد، که در روش پیشنهادی زمان اجرا و تخصیص منابع هزینه بهتر عمل کرده است.
مقدمه
رایانش ابری از دیدگاه موسسهی ملی استاندارد و فناوری مدلی است. که با استفاده از کاربران قادر خواهند بود منابع اشتراکی و قابل تغییر و پیکربندی ، به عنوان مثال شبکه ، سرویس دهنده ،فضای ذخبرهسازی ، سرورها ، برنامه و خدمات را هنگام تقاضا دریافت کند. که این منابع با حداقل تلاش مدیریتی یا نیاز به تعامل فراهم کنندهی خدمات خیلی سریع میتواند تهیه و آزاد گردد . در رایانش ابری، تخصیص منابع فرآیند تخصیص منابع در دسترس به برنامههای کاربردی ابر مورد نیاز از طریق اینترنت میباشد.
تخصیص منابع سرویسها را دچار قحطی میکند، اگر تخصیص به درستی مدیریت نشود. تأمین منابع مشکل قحطی را با اجازه دادن به ارائه دهندگان سرویسها برای مدیریت منابع در هر ماژول فردی حل میکند.[2] در واقع مفهوم تخصیص منابع به معنای اختصاص منابع به کارها میباشد. از این جهت مسأله تخصیص منابع یک مسأله مهم در مدیریت منابع موجود در ابر میباشد. از تخصیص منابع در رایانش ابری برای بهینه سازی هزینه استفاده میشود.
برای تخصیص منابع مبتنی بر الگوریتم کرم شبتاب ارایه میدهد، این الگوریتم جدید بهینه سازی هزینه و زمان اجرا در رایانش ابری مناسب میباشد. با استفاده از میزان جذابیت و درخشدگی هر کرم شبتاب با در نظر گرفتن تابع برازندگی تعیین میشود .و برای محاسبه فاصله بین دو کرم شب تاب - نور - از فاصله اقیلدسی تعیین میشود.
در این الگوریتم میزان درخشندگی کرم شبتاب وجود دارد، که تخصیص کار به منبع را بر عهده دارند. جهت بهینه سازی هزینه تخصیص منبع پیدا شود؛ با استفاده از تابع برازندگی این اتفاق میافتد. نهایتا کارها بر منابع مناسب تخصیص پیدا می کند. که باعث بهبود کارایی سرورها و پردازندهها در انجام کارها شود. وقتی درخواستی از مدیر ابر به مرکز داده ارسال میشود، مرکز داده تصمیمگیری میکند که این درخواست را به کدام سرور - ماشین مجازی - ارسال کند، در تصمیمگیری الگوریتم کرم شبتاب اعمال میشود.
قبل از اینکه اعمال الگوریتم کرم شب-تاب در روش پیشنهادی اعمال شود. به تعداد کرمهای شب تاب ماتریسی وجود دارد، که این ماتریس تخصیص درخواستها به سرورها را بیان میکند. بنابراین هر ماتریس به عنوان یک کرم شبتاب در نظر گرفته میشود.نتیجه شبیه سازی نشان میدهد که در روش پیشنهادی زمان اجرا و تخصیص منبع هزینه میتواند کاهش پیدا کند .
قسمتهای بعدی مقاله بدین صورت است. که در بخش دوم کارهای مرتبط، سرویس های رایانش ابری را معرفی میکنیم. بخش سوم روش پیشنهاد جدیدی که ما ارائه داده ایم، مورد بحث قرار میدهد. بخش چهارم نتایج شبیه سازی و روش پیشنهادی را بیان می-کنیم. که سرانجام در بخش پنجم یک نتیجهگیری کلی از این مقاله ارائه میدهیم.
-2 کارهای مرتبط
یک استراتژی تخصیص منابع کارآمد است، که بهره گیری از منابع به طور موثر در محیط منابع محدود از محاسبات ابری صفحه اصلی قوانینSLA ، استراتژی تخصیص منابع، برنامه های کاربردی کاربر، الگوریتم تخصیص منابع را در بر دارد.
در این حوزه الگوریتم های تعادل بار ، مختلفی ارایه شده که در زیر به توضیح آنها می پردازیم. در وب سرورها حالتی از توازن بار افزایش یا کاهش تقاضا میباشد. سرویسهای اختصاص یافته تقاضای کابر را به صورت پویا تنظیم میکنند . و تحت عنوان سرورهای مجازی گروهبندی شدهاند. هر سرور مجازی صفهای سرویس مجازی خود را دارند.
هر سرور با پردازش یک درخواست و تقاضا از صف مزایا و مقدار منافع مورد نیاز خود را محاسبه میکند، همانند آنچه زنبورهای عسل در حرکات موزون از خود نشان میدهند؛ که مزایای آن اندازه گیری مقدار زمان مصرفی پردازنده برای پردازش یک درخواست میباشد. قسمت رقص زنبور عسل همانند تابلو آگهی می-باشد، این صفحه برای تبلیغ مقدار منافع و مزایا در کل کلونی استفاده میشود، نقش هر کدام از این سرورها کاوشگر یا دیدبان است.
یک سرور میتواند یک صف از سرورهای مجازی را با احتمال رفتار کاوشگر انتخاب کند. و یا میتواند آگهی ها را بررسی و سرویس دهی کند، که براساس آن رفتار دیدبان نشان داده میشود. یک سرور برای سرویس دهی یک درخواست پس از محاسبه مقدار منافع و مقایسه آن با کل منافع کلونی احتمال رفتار کاوشگر را برای آن در نظر میگیرد. اگر این منافع بالا بود؛ سرور در همان سرور مجازی قبل باقی میماند و یک آگهی با احتمال رفتار کاوشگر برای آن ارسال میشود. و اگر منافع کم باشد سرور نقش دیدبان یا کاوشکری را میگیرد.
در این روش مورچهها به طور تصادفی در محیط پخش میشوند و با دیگر مورچه ها تعامل میکنند. اگر محیط نامتعادل باشد و مورچهها فرزندان خود را که در این نامتعادلی دخیل هستند. در محیط مشاهده نمایند، - فرزندان - را نادیده میگیرند و خودشان خودکشی میکنند تا تعادل بار را فراهم کنند. در این روش مورچه ها با n گام حرکت میکنند و در پایان گام nام تعادل بار ایجاد میشود.
در اینجا یک گراف مجازی ساخته شده که در آن هر گره، - سرور به عنوان گره - یک اتصال برای نمایش بار سرور دارد .هرگاه یک گره یک کار را انجام دهد ،آن لبه های ورودی حذف میشود که نشان دهندهی کاهش دسترسی به منابع آزاد میشود . بعد از تکمیل یک کار، گره یک لبه ورودی ایجاد میکند، که نشان دهندهی افزایش دسترسی به منابع آزاد می-باشد .
افزودن و حذف فرآیند به صورت نمونه گیری تصادفی انجام میشود. در ابتدای مسیر هر گره به صورت تصادفی یک همسایه انتخاب میشود. آخرین گره ، برای تخصیص بار انتخاب شده است. با این حال انتخاب و تخصیص بار میتواند برای گره های کم بار میباشد. در این روش ، بار در عرض تمام گره ها ی سیستم متعادل میکند. در نتیجه توان عملیاتی با افزایش منابع سیستم ، افزایش مییابد. لذا به کارگیری آن در سیستم های شبکه های بزرگ مثل ابر مناسب میباشد
