مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
مدلسازی تصادفی و تحلیل مرکز داده رایانش ابری
عنوان انگلیسی مقاله:
Stochastic Modelling and Analysis of Cloud Computing Data Center
کلمات کلیدی مقاله:
مرکز داده ابری، نظریه صف بندی، تحلیل عملکرد
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
رایانش ابری، اینترنت و شبکه های گسترده
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1. مقدمه
2. مدل مرکز داده ابری
3. تحلیل نظری
A. مدل صف بندی توازن بار
B. مدل صف بندی مرکز داده ابری
4. نتایج شبیه سازی و عددی
5. نتیجه گیری
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
Abstract
Cloud data centers (CDC) are an integral part of today’s internet services. Enterprises and Businesses around the world rely heavily on data centers for their daily computation and IT operations. In fact, every time we search for an information on the internet, or we use an application on our smartphones, we access data centers. In CDC, most compute resources are represented as virtual machines (VMs) which are mapped into physical machines (PMs). Performance is often is a key metric for CDC. This paper presents a stochastic model based on queuing theory to aid in studying and analyzing performance in CDC. CDC platforms are modeled with an open queuing system that can be used to estimate the expected Quality of Service (QoS) guarantees the cloud can offer. We give numerical examples to show how the model estimates the number of required VM instances needed to satisfy a given the QoS parameters. In particular, we plot the response time, drop rate and CPU utilization while varying the incoming request arrival rate, and for different number of VM instances. We cross-validate our analytical model using a DES (Discrete Event Simulator). Our analysis and simulation results show that the proposed model is able to estimate the number of VMs needed to achieve QoS targets when varying the arrival request rate.
I. INTRODUCTION
A cloud computing infrastructures consist of services that are offered and delivered through a data center, that can be accessed from a web browser anywhere in the world [1]. Cloud computing providers offer computing resources (servers, storage, networks, development platforms, and applications) to users either elastically or dynamically, according to userdemand and form of payment [2].
چکیده
مراکز داده یا دیتاسنتر ابری (CDC) یکی از بخشهای اصلی خدمات اینترنتی امروز به حساب می آیند. موسسات و کسب و کارهای سرتاسر جهان برای محاسبات روزمره و عملیات های IT شان بر مراکز داده تکیه می کنند. در حقیقت، هر بار که اطلاعاتی را بررروی اینترنت جستجو می کنیم یا از یک اپلیکیشن بررروی تلفن های هوشمندمان استفاده می کنیم، به مراکز داده دسترسی می یابیم. در CDC، اکثر منابع محاسباتی به صورت ماشین های مجازی (VM) نمایش داده شده است که در ماشین های فیزیکی (PM) نگاشته شده اند. یکی از متریک های کلیدی برای CDC، عملکرد می باشد. این مقاله، یک مدل تصادفی مبتنی بر نظریه صف بندی برای کمک به مطالعه و تحلیل عملکرد در CDC مطرح می نماید. پلتفرم های CDC با یک سیستم صف بندی باز مدلسازی شده اند که از آن می توان برای برآورد کیفیت مورد انتظار خدمات (QoS) استفاده نمود و آنچه ابر می تواند عرضه نماید را تضمین می کند. در اینجا، با ارائه مثالهای عددی نشان می دهیم که مدل چگونه می تواند تعداد نمونه های VM مورد نیاز برای تامین پارامترهای QoS را برآورد نماید. به ویژه، زمان پاسخ، نرخ حذف بسته ها و بهره برداری از CPU را ترسیم نموده و درعین حال نرخ ورود درخواست ورودی را برای تعداد متفاوتی از نمونه های VM تغییر می دهیم. سپس مدل تحلیلی را با استفاده از DES (شبیه ساز رویداد گسسته) ارزیابی متقابل می نماییم. نتایج تحلیل و شبیه سازی نشان می دهد که مدل پیشنهادی با تغییر نرخ درخواست ورود می تواند تعداد VM های مورد نیاز جهت نیل به اهداف QoS را برآورد نماید.
1. مقدمه
زیرساخت های رایانش ابری از خدمات عرضه و تحویل داده شده از طریق مرکز داده تشکیل می شوند که از طریق جستجوگروب در سرتاسر جهان می توان به آنها دسترسی یافت [1]. فراهم کنندگان رایانش ابری به صورت کشسانی یا پویا، و مطابق تقاضا و شکل پرداخت منابع محاسباتی ( سرورها، ذخیره سازی، شبکه ها، پلتفرم های توسعه و اپلیکیشن ها) به کاربران عرضه می نمایند [2].