بخشی از مقاله
چکیده -
رایانشابری به کمک مجازیسازی یک زیرساخت قابل انعطاف منابع را ارائه میدهد. توازن بار مناسب منجر به افزایش کارایی و تخصیص سریع منابع میگردد. راهکار پیشنهادی این مقاله با توزیع متعادل بار از طریق قابلیت جابه جایی و انتقال وظایف به سرورهای مختلف موجب کاهش توان مصرفی میگردد.
راهکار پیشنهادی شامل کاربران مختلف و یک بخش تصمیم گیرنده مرکزی به نام فوق ناظر میباشد، که عمل توزیع بار متعادل را در ماشین میزبانهای مختلف انجام میدهد. برای ارائه کارایی بهتر راهکار پیشنهادی نسبت به استفاده بهینه از منابع بدون در نظر گرفتن توازن بار در محیط نرم افزار شبیه ساز رایانش ابری ارزیابیها انجام شده است.
-1 مقدمه
رایانشابری را میتوان توانایی اشتراک گذاری منابع محاسباتی در بین کاربران مختلف در نظر گرفت. در توسعه مراکز داده نیاز به طراحی مراکزی وجود دارد که برنامهها مستتقل از زیر-ساخت سختافزاری اجرا شوند و قابلیت انتقال منابع از ماشین مجازی به ماشین مجازی دیگر بدون توقف ماشین مجازی و اجرای آن در ماشین مجازی مبدا امکان پذیر باشد.
بدنه اصلی رایانش ابری را تکنولوژی مجازی سازی تشکیل می-دهد.[2] با بهرهمندی از مجازیسازی میتوان بهرهوری منابع را توسط کنترل و مدیریت منابع روی ماشینها واقعی بهینه نمود. مجازیسازی میتواند منابع را بین چندین سیستم به اشتراک بگذارد. عمل مجازیسازی میتواند در چندین سطوح مختلف انجام شود. جهت مدیریت چندین ماشین مجازی از ناظر ماشین1 استفاده میکند. جهت کاهش میزان زمان بیکاری برخی سرورها و مهاجرت وظایف ماشین های پرکار به ماشین های بیکار که خود عاملی در افزایش توان مصرف می-باشند در این مقاله راهکار توازن بار ارائه شده است.
راهکار ارائه شده در این مقاله توانایی تقسیم ترافیک بار درخواست منبع از سوی کاربران را بطور متوازن بین ماشین-های مختلف خواهد داشت. که این امر خود منجر به کاهش توان مصرفی در رایانش ابری خواهد شد. در واقع منظور از تخصیص کارها بین ماشینهای مجازی در مراکز داده رایانش ابری با حداقل زمان پاسخگویی و توازن بار در ماشینهایی با میزان بار مختلف میباشد
از طریق مدیریت منابع میتوان با انتقال بار اضافی یک ماشین در حال اجرا به ماشینی که بار کمتری دارد عملیات توازن بار را امکان پذیر نمود. با افزایش درخواست مشتریان جهت اجرا در محیط رایانش ابری توان مصرفی نیز افزایش خواهد یافت که مقداری از این انرژی توسط سیستمهای تهویه سرورها مصرف خواهد شد که میزان آن بسیار بالا میباشد که این میزان توان مصرفی از طریق مجازی سازی و مستقل از ماشینهای متعدد کاهش خواهد یافت
در ادامه بخش دوم کارهای مرتبط، بخش سوم روش پیشنهادی که شامل: تعاریف، ارائه راهکار پیشنهادی میباشد، بخش چهارم بیان نتایج ارزیابی در محیط نرم افزار شبیه ساز رایانش ابری1 و نهایتا در بخش ششم نتیجه گیری بیان خواهد شد.
-2 کارهای مرتبط
ابزارهای مدیریتی اجازه میدهند که عمل مهاجرت زنده ماشینهای مجازی درون شبکههای محلی انجام گیرد.[5] پیش کپی 2 الگوریتمی است که بطور گستردهای جهت فرآینده مهاجرت زنده ماشین مجازی در روش حافظه به حافظه استفاده میشود. در طول مهاجرت صفحات حافظه فیزیکی در شبکه به مقصد جدید، همچنانکه ماشین میزبان اجرای عملیات خود را ادامه میدهد عمل انتقال انجام میگیرد.
جهت اطمینان از سازگاری صفحات تغییر یافته سیستم در طول عملیات انتقال صفحات میبایست دوباره ارسال شوند.[7] در موقعیت تکرار فاز انتقال، سیستم به مدت بسیار کوتاه متوقف شده و فاز اجرا انتقال صفحات باقی مانده تغییر یافته3 انجام خواهد گرفت.
کپی در نوشتن4 نوعی مکانیزم برای بدست آوردن زمان از کار افتادگی سیستم در حین عمل مهاجرت میباشد. D.K.Panda و همکارانش نیز ایده مهاجرت ماشین مجازی را با کارایی بالا با استفاده از دسترسی مستقیم به حافظه از راه دور 5 را ارائه دادهاند که تا حد زیادی تکرار انتقال حافظه را در طول مهاجرت کاهش داد. این راهکار به شدت سرباری مهاجرت در ماشین مجازی را کاهش میدهد.
در محیط شبکه محلی6 در ابتدا میبایست آدرس ماشین مجازی همان شبکه قبل از مهاجرت و هر گونه فعل و انفعالات شبکه در حال انجام ذخیره شود. بطور مشابه ذخیره-سازی مورد نیاز بطور معمول از طریق ذخیرهسازی شبکه یا فایلهای پیوست شده 7 و یا شبکه فضای ذخیره سازی8، که هنوز هم در دسترس ماشین مجازی میباشد عمل مهاجرت را انجام داده و اجازه دسترسی به آدرس ذخیرهسازی را خواهد داد. اما در یک شبکه گسترده9 مهاجرت زنده ماشین مجازی به راحتی برای اتصال همیشگی به شبکه و تکرار حجم ذخیره سازی دست یافتنی نیست. نرم افزار ماشین مجازی کنونی با قابلیت تعلیق و از سرگیری میباشد که برای پشتیبانی از مهاجرت شبکه گسترده شامل Collective تعلیق از سرگیری اینترنت و Denali میباشد که میتواند مورد استفاده قرار گیرد
آرشیوی از مهاجرت زنده از ماشین مجازی در سراسر شبکه گسترده با استفاده از روش dynDNS و IP Tunnels برای تضمین اتصالات شبکه ارائه شده است، که در آن یک IP Tunnel بین میزبان منبع و مقصد تنظیم شده است تا به صورت شفاف برنامههای کاربردی سرویس گیرنده را راهاندازی نماید
M.Satyanarayanan و همکارانش پیشنهاد یک راه حل دیگری را که زنجیرهای از تعامل کاربر با برنامههای کاربردی در سطح GUI، جهت بهینهسازی عمل انتقال مقادیر زیادی از دیسک و وضعیت حافظه در طول مهاجرت میباشند را ارائه دادند.
-3 روش پیشنهادی
-1-3 تعاریف - توان مصرفی
معمولا میزان بار و توان مصرفی، ناشی از وجود سرورهای نامتقارن است.[14] هنگامی که برخی از برنامههای کاربردی در حال اجرا بر روی ماشینهای فیزیکی توزیع شده مستقر میشوند ترافیک بار سبک در آن فضا در حال اجرا میباشد
