پایاننامهی کارشناسی ارشد: سیدکاظم خاتم پور، ۱۴۰۰
زمانبندی کار در ابر با استفاده از یک الگوریتم فراابتکاری
زمانبندی و تخصـیص منبـع در رایـانش ابـری از اهمیـت بـالایی برخوردار است، یک سیسـتم تخصیص منبع در رایانش ابری را میتوان هر مکانیزمی در نظر گرفـت که هدف آن تضمین تأمین نیازمندیهای برنامههای کاربردی باشد. به علاوه مکانیزم تخصیص منبع باید وضعیت جاری هر منبـع را در محیط ابر به منظور فراهم ساختن الگـوریتم¬هـایی بـرای زمانبندی و تخصـیص بهتر منابع فیزیکی یا منـابع مجـازی و بنـابراین کـاهش هزینـههـای عملیاتی در محیط ابر بررسی کند.بر همین اساس در این پژوهش یک راهکار بهینه مبتنی بر الگوریتم بهینه¬سازی ازدحام گربه¬ها جهت زمانبندی وظایف در زیرساخت ابری، ارائه می¬شود.در این راهکار ،مجموعه¬ای از گربه¬ها استفاده خواهد شد که تعدادی از آنها در حالت جستجو و همزمان تعدادی دیگر در حالت ردیابی قرار دارند. هر گربه بیانگر یک نگاشت وظیفه-منبع می¬باشد و بر اساس حالتی که گربه در آن قرار دارد، بهروزرسانی می¬شود. اختصاص مقدار برازش به گربه¬ها باعث می¬شود که هزینه نگاشت را حداقل کرد. در هر بار تکرار، مجموعه¬ای از گربه¬های جدید انتخاب می¬شود تا در وضعیت جستجو قرار گیرند. در نهایت بهترین مکان در بین گربه¬ها درواقع بیانگر بهترین نگاشتی خواهد بود که در بین سایر نگاشت¬ها، کمترین هزینه را ایجاد می¬کند.در پایان بهمنظور بررسی و ارزیابی الگوریتم، راهکار پیشنهادی با دو راهکار زمانبندی مبتنی بر بهینه¬سازی گرگ خاکستری(GWO) و کلونی مورچگان (ACO) مورد مقایسه قرار گرفت و نشان داده شد که از هر دو راهکار بهینه¬تر می¬باشد و بهخوبی به هدف کاهش زمان اجرا و مصرف انرژی دست یافته¬ایم. بطوریکه میزان مصرف انرژی نسبت به کلونی مورچگان به میزان چهار کیلووات ساعت و نسبت به زمانبندی GWO بیش از دو کیلووات بر ساعت کاهش مصرف انرژی به وجود آمده است. همچنین زمان اجرا نیز در مقایسه با زمانبندی مبتنی بر کلونی مورچه¬ها به میزان 30 درصد و در مقایسه با GWO به میزان 15 درصد کاهش زمان اجرا به وجود آمده است.پارامتر دیگری که موردبررسی قرار گرفته است میزان تخطی از توافق¬نامه سطح سرویس (SLA) است. درواقع این توافقنامه به عنوان پایه و اساسی جهت تعیین سطح مورد انتظار از سرویس است که راهکار پیشنهادی به نسبت دو راهکار دیگر باعث شده که سرورها قابلیت اطمینان بهتری داشته باشند.
کلیدواژهها:
کلمات کلیدی:زمانبندی و تخصیص منبع،الگوریتم بهینه سازی ازدحام گربه ها،توافق نامه سطح سرویس(SLA).
M.A. Thesis:
ob scheduling in the cloud using a meta-heuristic algorithm
Scheduling, resource allocation in cloud computing is of paramount importance; a resource allocation system in cloud computing can be considered as any mechanism that aims to meet the requirements of applications. In addition, the resource allocation mechanism should examine the current state of each resource in the cloud environment in order to provide algorithms for better scheduling and allocation of physical resources or virtual resources and thus reduce operating costs in the cloud environment. Accordingly, in this study, an optimal solution based on cat swarm optimization algorithm for scheduling tasks in the cloud infrastructure is being presented. In this solution, a set of cats will be used, some of which are in search mode and some of which are in tracking mode at the same time. Each cat represents a task-resource mapping and is updated based on the condition of the cat. Assigning a fitting amount to cats minimizes the cost of mapping. Each time a repetition is made, a set of new cats is selected to be in the search mode. Finally, the best location among cats will actually represent the best mapping, which creates the lowest cost among other mappings. Ultimately, in order to review and evaluate the algorithm, the proposed solution was compared with two scheduling solutions based on optimization Gray wolves (GWO) and ant colony (ACO and it was shown that it is more efficient than both solutions, and we have achieved the goal of reducing execution time and energy consumption. So that the amount of energy consumption compared to the ant colony has been reduced by four kilowatt hours and compared to the GWO schedule, there has been a reduction of more than two kilowatt hours. Execution time was also reduced by 30% compared to ant colony-based scheduling and execution time is reduced by 15% compared to GWO. Another parameter that has been considered is the degree of breach of service level agreement. (SLA). In fact, this agreement is the basis for determining the expected level of service that the proposed solution compared to the other two solutions has made the servers more reliable.
Keywords:
Keywords: scheduling and resource allocation, cat swarm optimization algorithm, service level agreem