دانلود مقاله رایگان

فرمت ورد: پایان نامه ارشد مهندسی فناوری اطلاعات: ارایه‏ یک الگوریتم مقیاس‎پذیر آگاه از بارکاری جهت زمان‏بندی ماشین‏های مجازی

پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته فناوری اطلاعات

وزارت علوم، تحقيقات و فناوری

دانشگاه علوم و فنون مازندران

پایان‏ نامه مقطع کارشناسی ارشد

رشته مهندسي فناوری اطلاعات

عنوان:

ارایه‏ یک الگوریتم مقیاس‎پذیر آگاه از بارکاری جهت زمان‏بندی ماشین‏های مجازی

استاد راهنما:

دكتر محسن شريفي

استاد مشاور:

مهندس هادی سليمی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

فهرست مطالب:

فصل 1: مقدمه و كليات تحقيق…………………1

1-1- مقدمه……………….. 2

1-2- اهداف…………………. 3

1-3- ساختار پايان‌نامه……………….. 3

فصل 2: مجازي‏سازي و پردازش ابري………………. 5

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

2-1- مقدمه……………….. 6

2-2- تعريف مجازي‏سازي………………… 6

2-3- تاريخچه‏ي مجازي‏سازي………………… 7

2-4- ناظر ماشين مجازي………………… 8

2-5- کاربردهاي مجازي‏سازي………………… 9

2-5-1- جعبه‏ شني………………. . 9

2-5-2- محيط‏هاي اجرايي چندگانه……………….. 9

2-5-3- سخت ‏افزار مجازي…………………. 9

2-5-4- سيستم‏ عامل‏هاي چندگانه همزمان………………… 9

2-5-5- اشکال‏زدايي…………………. 10

2-5-6- مهاجرت نرم‏ افزار……………….. 10

2-5-7- بسته‏ پيش ‏نصب مجازي…………………. 10

2-5-8- تجميع كارگزار………………. 10

2-6- سطوح مختلف مجازي‏سازي………………… 14

2-6-1- معماري يک سيستم قابل مجازي سازي…………………. 14

2-6-2- مجازي ‏سازي در سطح معماري مجموعه دستور……………….. 18

2-6-3- مجازي‏ سازي در سطح انتزاع سخت ‏افزار……………….. 19

2-6-4- مجازي‏ سازي در سطح سيستم ‏عامل…………………. 24

2-6-5- مجازي‏ سازي در سطح برنامه‏ کاربردي…………………. 26

2-6-6- مجازي ‏سازي در سطح کتابخانه……………….. 29

2-7- پردازش ابري………………… 30

2-7-1- تاريخچه……………….. 30

2-7-2- مزاياي اقتصادي ابر………………… 31

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

2-7-3- انواع ابر پردازشي…………………. 32

فصل 3: تحقيقات مرتبط ………………. 33

3-1- مقدمه……………….. 34

3-2- رويكردهاي متفاوت به زمان‏بندي ماشين‏هاي مجازي…………….. 34

3-2-1- مزايا و معايب رويکردهاي زمان‏بندي ماشين‏هاي مجازي………… 36

فصل 4: الگوريتم DVMS ……………….

4-1- مقدمه……………….. 38

4-2- ملاحظات زمان‏بندي در يک محيط پردازش ابري………………… 38

4-2-1- کارايي…………………. 38

4-2-2- هزينه……………….. 38

4-2-3- همجواري…………………. 39

4-2-4- قابليت اعتماد و دسترس ‏پذيري مستمر………………… 39

4-3- چالش‏هاي زمان‏بندي………………… 39

4-4- الگوريتم ارايه شده براي زمان‏بندي ماشين‏هاي مجازي……………….. 39

4-4-1- نگاشت مساله‏ي زمان‏بندي به مساله‏ي کوله پشتي…………………. 40

4-4-2- مدل سيستم………………… 40

4-4-3- فرمول‏ بندي مساله……………….. 40

4-4-4- الگوريتم DVMS…………………

4-4-5- قضيه……………….. 45

4-4-6- بررسي پيچيدگي زماني الگوريتم:………………. 47

4-4-7- پيچيدگي فضايي الگوريتم:………………. 48

فصل 5: ارزيابي الگوريتم ارايه شده  ……………….49

5-1- مقدمه……………….. 50

5-2- شرايط و محدوديت‏هاي ارزيابي………………… 50

5-2-1- مشخصات سخت‏افزاري و نرم‏افزاري محيط ارزيابي…………………. 51

5-3- فرض‏ها و تعريف‏ها………………. 51

5-4- بررسي زمان اجراي الگوريتم……………….. 52

5-4-1- تعداد ماشين‏هاي فيزيکي ثابت، تعداد ماشين‏هاي مجازي متغير………………… 52

5-4-2- تعداد ماشين‏هاي مجازي ثابت، تعداد ماشين‏هاي فيزيکي متغير………………… 55

5-5- مقايسه الگوريتم DVMS با دو الگوريتم پايه……………….. 56

5-5-1- الگوريتم تصادفي…………………. 57

5-5-2- الگوريتم توازن بار……………….. 57

5-5-3- روش مقايسه الگوريتم DVMS با الگوريتم تصادفي و چرخشي………… 57

فصل 6: نتيجه ‏گيري و كارهاي آينده ………………. 61

6-1- نتيجه ‏گيري………………… 62

6-2- کارهاي آينده………………. 62

منابع  ………………. 64

چکیده:

با در نظر داشتن نياز جامعه‌ي امروز به توان پردازشي بالاتر و قابليت بهره گیری از امکانات پردازشی برای عموم متقاضيان، فناوری پردازش ابری به عنوان يک راهکار عملی در صدر مسايل مورد بحث اين حوزه قرار دارد. از سوی ديگر مديريت فنی و هزينه‏ زيرساخت‏هاي عمومي ارايه‏دهنده‏ي اين سرويس‏ها يکی از چالش‌هاي مهم امروز می باشد. اگرچه با به خدمت گرفتن فناوری مجازی‏ سازی بسياری از چالش‏های اين حوزه رفع گرديده، اما مسايل جديدی را پيش روی محققان قرار داده می باشد. در اين پايان‌نامه سعي کرده‏ايم با معرفی يکی از چالش‏های مجازی‏سازی به نام تداخل بار کاری و تببين اثر آن بر زمان اجرای نرم‏افزارها كه کاهش کيفيت سرويس و افزايش مصرف انرژی را نيز در پي دارد، الگوريتمی جهت زمان‏بندی ماشين‏های مجازی بر مبنای کاهش تداخل بار کاری ارايه نماييم. اين الگوريتم مي‏كوشد كه ماشين‏هاي مجازي با تداخل بار كاري بالا بر روي يك كارگزار تجميع نشوند. اين مساله را مي‏توان با مساله‏ي كوله‏پشتي دودويي چندگانه مدل نمود كه متاسفانه در زمره‏ي مسايل NP-Complete می باشد. با در نظر داشتن اين كه در مقوله‏ي زمان‏بندي، زمان اجراي الگوريتم نيز اهميت شاياني دارد، جهت حل مساله از روش تقريبي بهره گیری شده می باشد. به اين ترتيب كه با پذيرش خطا، مساله‏ي زمان‏بندي ماشين‏هاي مجازي در زماني قابل قبول حل شده می باشد. نتايج ارزيابي‌ الگوريتم ارايه شده و مقايسه‏ي آن با ديگر الگوريتم‏ها، نشان از کاهش زمان اجرای نرم‏افزار که باعث بهبود پارامترهای کيفی و هزينه‏ای سيستم‏های پردارش ابری خواهد گردید. مثلا براي مركز داده‏اي كه قرار می باشد 1000 ماشين مجازي را بر روي 50 ماشين فيزيكي زمان‏بندي نمايد، الگوريتم ارايه شده بهبود 6% در زمان اجرا و افزايش 5/2برابري ضريب تجميع را نسبت به الگوريتم شناخته شده‏ي چرخشي دارد.

فصل اول: مقدمه و کلیات پژوهش

1-1- مقدمه

فناوري مجازي‏سازي به عنوان يک رکن اساسي در سيستم‏هاي مبتني بر پردازش ابري و مراکز داده مورد توجه ويژه مي‏باشد. مفهوم مجازي‏سازي داراي قدمتي طولاني در دنياي رايانه می باشد و سرآغاز آن به دهه 60 ميلادي، براي بهره گیری‏ بهينه از توان رايانه‏ هاي بزرگ مي‏رسد. با ظهور رايانه‏ هاي شخصي ارزان قيمت اين فناوري به فراموشي سپرده گردید، ولي در آغاز قرن جاري به مدد پيشرفت‏هاي قابل توجه در ساخت رايانه‏ هاي توانمند، شبکه ‏هاي با پهناي باند بالا و ابزارهاي ذخيره‏سازي مدرن اين فناوري امکان ظهور مجدد يافته ‏می باشد. بهره گیری‏ بهينه از منابع کارگزارها با تجميع سرويس‏ها بر تعداد ماشين سخت‏افزاري کمتر، کاهش هزينه‏هاي زيرساخت مانند مصرف برق و خنک‏کنندگي، مديريت بهتر و آسان‏تر كارگزارها، امکان مهاجرت ماشين‏هاي مجازي در حال اجرا به ميزبان‏هاي فيزيکي ديگر، ايجاد محيط‏هاي سازگار با نرم‏افزارهاي قديمي، ايجاد محيط‏هاي اجرايي مجزا جهت نرم‏افزارهاي نامطمئن و يا تست و عيب‏يابي نرم‏افزارهاي جديد از علت‏هاي مورد توجه قرار گرفتن اين فناوري مي‏باشند. هسته اصلي محيط مجازي، يک ميزبان نرم‏افزاري به نام ناظر ماشين مجازي می باشد. وظيفه‏ي اصلي ناظر ماشين مجازي ايجاد و مديريت منابع محيط‏هاي اجرايي می باشد. از آن‏جا که منابع موجود، محدود و مشترک مي‏باشند، رقابت بر سر بهره گیری از آن‏ها باعث ايجاد پديده‏اي به نام تداخل بار کاري مي‏گردد که تاثير قابل توجهي بر کاهش کارايي ماشين‏هاي مجازي مي‏گذارد. در اين ميان تأثیر کليدي ناظر ماشين‏‏‏ مجازي اين می باشد که منابع موجود را به گونه‏اي تسهيم و زمان‏بندي نمايد که کارايي ماشين‏هاي مجازي تحت تاثير قرار نگيرد.

معمولا زمان اجراي يک برنامه بر روي يک ماشين مجازي طولاني‎تر از زمان اجراي آن بر روي يک ماشين فيزيكي مي‏باشد که علت اصلي آن سربار ناشي از مجازي‏سازي و تداخل بارهاي کاري می باشد. از اين رو ارايه‏ي الگوريتم‏هايي با رويکرد کاهش تداخل بار کاري مي‏تواند تأثیر بارزي در کاهش زمان اجراي برنامه‏هاي اجرايي در محيط‏هاي مجازي گردد. از سويي ديگر با در نظر داشتن تنوع و تعدد ميزبان‏هاي سخت‏افزاري در محيط پردازش ابري، مقياس ‏پذيري به عنوان يک مشخصه کليدي در الگوريتم‏هاي ارايه شده مي‏بايست مورد توجه ويژه قرار گيرد.

2-1- اهداف

در اين پايان‏نامه سعي بر آن می باشد كه با در نظر داشتن اثر منفي پديده تداخل بار کاري بر زمان اجراي ماشين‏هاي مجازي يک الگوريتم زمان‏بندي با رويکرد کاهش تداخل بار کاري ارايه گردد که علاوه بر کاهش زمان اجرا، مقياس‏پذير نيز بوده و قابل اجرا بر روي ابرهاي معمول امروزي باشد. بنابراين با بررسي فناوري مجازي‌سازي و اثر تداخل بار کاري، سعي در ارايه الگوريتمي جهت زمان‏بندي ماشين‏هاي مجازي با رويکرد کاهش تداخل بار کاري خواهيم نمود.

3-1- ساختار پایان نامه

مطالب مندرج در اين پايان‌نامه، همان گونه که در شكل (1-1) نشان داده شده می باشد، به صورت زير سازمان‌دهي شده‌اند: فصل دوم به بررسي پيشينه‏‏ي مجازي ‏سازي و سيستم‏هاي پردازش ابري مي‏پردازد. اين فصل در ادامه گذري بر مفهوم زمان‏بندي و پديده‏ تداخل بار کاري دارد. فصل سوم تحقيقات مرتبط در زمينه زمان‏بندي ماشين‏هاي مجازي مورد بررسي قرار خواهد داد. در فصل چهارم ضمن فرموله کردن مساله‏ زمان‏بندي ماشين‏هاي مجازي با رويکرد تداخل بار کاري، الگوريتمي با همين رويکرد ارايه مي‏گردد. در فصل پنجم راهکار ارايه شده ارزيابي گرديده، کارايي، بهبودها و يا معضلات آن را بيان خواهد گردید. در نهايت در فصل ششم به نتيجه‌گيري از کل بحث در خصوص رويکرد کاهش تداخل بار کاري در زمان‏بندي ماشين‏هاي مجازي و نيز کارهاي آينده قابل انجام در ادامه‌ي اين پايان‌نامه پرداخته خواهد گردید.

***ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود می باشد***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

زیرا فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به گونه نمونه)

اما در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود می باشد

تعداد صفحه : 96

قیمت : چهارده هزار و هفتصد تومان

 

Comments are closed.