۳-۵-۴ تخصیص منبع مبتنی بر بازار
بسیاری محققان بر این باورند که مسئله تخصیص می تواند بوسیله مکانیزم های مبتنی بر بازار برطرف شود. قانونهای تخصیص مبتنی بر بازار که مکانیزم تعیین قیمت را به کنترل ظرفیت اعمال می کنند برای طراحی الگوریتمهای کارا مفید هستند. برخی الگوریتمهای مطرح شده به صورت مبتنی بر بازار ]۳[ و برخی به صورت مزایدهای[۱۸] میباشند ]۱۸[. در ]۱۸[ یک مکانیزم مزایده دست دوم پیشنهاد شده است که تخصیص اثربخش ظرفیت محاسباتی را تضمین می کند و درآمد خوبی برای مدیریت تولید می کند. دو موضوع که مورد بررسی قرار گرفتهاند شامل ۱- تحلیل معنایی وظایف شناور و پیشزمینهای ۲- معرفی مفهوم زمان اوج/بیکاری۲ است. در این روش فراهمکننده هم منابع را به بیرون توزیع می کند و هم وظایف پیشزمینهای را خودش مطرح می کند و به این صورت سود قابل قبول و نیز تخصیص اثربخش منابع را تضمین می کند. علاوه بر روشهای مطرح شده انواع دیگر تخصیص هم داریم. هدف تمام روشها این است که بتوانند پاسخگوی خواسته های کاربران از نظر توافقنامه سطح سرویس، کیفیت سرویس، مقیاسپذیری و غیره باشند، علاوه بر این بتوانند کارایی محیط و درآمد را افزایش و هزینه را کاهش دهند.
۳-۶ جمعبندی
از جمله مسائل مطرح در محیطهای محاسبات ابری میتوان به مسائل امنیتی، مقیاسپذیری و مدیریت منابع اشاره کرد. مسئله مدیریت منبع شامل تهیه و تخصیص منبع و زمانبندی کار میباشد. در یک محیط محاسبات ابری وقتی یک کاربر درخواستی را مطرح می کند منابع به درخواست تخصیص مییابند. میزان و نوع منبع تخصیص یافته با توجه به درخواست کاربر و در دسترس بودن منابع تعیین می شود. کاربر یک درخواست منبع میدهد، فراهمکننده آنرا دریافت می کند، سپس منابع در دسترس را جستجو و در نهایت آنها را به کاربر متقاضی اجاره میدهد، بنابراین تخصیص منبع به معنای تصمیم درباره آن است که چه منابعی، به چه میزان، در چه زمان و کجا در اختیار کاربر قرار گیرند. مدیریت موجودی ابر، ناهمگون بودن منابع و محیط، مقیاسپذیری منابع و تغییر تقاضا در طول زمان می تواند مشکلاتی در تخصیص منابع ایجاد کند.
برای مدیریت منابع روشهای بسیاری وجود دارد که انتخاب یکی از آنها به ترجیحات فراهمکننده ابر، الگوی استفاده و تقاضای کاربر بستگی دارد. از جمله روشهای مطرح شده میتوان به روشهای مبتنی بر توافقنامه سطح سرویس، روشهای بازارگرا، روشهای مبتنی بر قانون و روشهای مبتنی بر کاهش مصرف انرژی اشاره کرد که برای هر یک در این فصل نمونههایی معرفی شد. هدف همه این روشها شناسایی لیستی از منابع مورد نیاز، شناسایی لیست منابع در دسترس، تهیه سایر منابع مورد نیاز کاربر و انتخاب و تخصیص بهترین منابع است. یک راهحل مدیریت منبع موفق باید دارای مجموعه ای غنی از کنترلهای منبع برای ایزولهسازی کارایی، جایگذاری اولیه مناسب، توازن بار موثر برای دستیابی به استفاده موثر از منابع، کسب رضایت کاربران، کاهش مصرف انرژی، کاهش هزینه و ارائه به موقع سرویس یا کاهش تاخیر باشد.
در رابطه با روشهای تخصیص منبع مبتنی بر کاهش مصرف انرژی ارائه روشهایی که هم مبتنی بر کاهش حرارت و هم مبتنی بر کاهش مصرف انرژی باشند و نیز طراحی بهتر مرکز داده ها و سیستمهای خنکسازی آنها از جمله مواردی است که میتوان در آینده بر روی آنها مطالعات بیشتری انجام داد و در رابطه با روش تخصیص منبع مبتنی بر SLA باید روشها و الگوریتمهایی ایجاد شوند که SLA چند ابزار کاربردی و نیز چندین پارامتر را مورد توجه قرار دهند و از طرفی برای یک محیط خاص نباشند. با توجه به موضوع پایان نامه فصل سوم درباره تخصیص منبع مبتنی بر توافقنامه سطح منبع و مروری بر کارهای گذشته مربوط به این نوع تخصیص منبع میباشد.
فصل چهارم
تخصیص منبع مبتنی بر توافقنامه سطح سرویس
۴-۱ مقدمه
همانطور که در فصلهای گذشته گفته شد مدیریت منابع در محیطهای محاسبات ابری بسیار مهم است. مدیریت منبع به معنای فراهم کردن، تخصیص و بازپسگیری منابع میباشد. تخصیص منبع در محیطهای ابری بر مبنای SLA است. در سالهای اخیر تحقیقات بسیاری در زمینه SLA در محیطهای محاسبات ابری صورت گرفته است. توافقنامه سطح سرویس یک قرارداد رسمی است که تضمین می کند انتظارات کیفیتی سرویسهای مشتریان برآورده می شود. فراهمکنندگان منابع در ابر باید قادر به زمانبندی منابع و به کارگیری ابزارهای کاربردی بهگونه ای باشند که موارد ذکر شده در SLA را برطرف و کارایی ابزارهای کاربردی را بهینه کنند. در این فصل ابتدا مفهوم SLA، مولفههای آن، مزایا و چرخه حیات SLA معرفی شده است و سپس مروری بر مطالعات انجام شده در این زمینه صورت پذیرفته است.
۴-۲ مروری بر مفهوم توافقنامه سطح سرویس
دنیش در سال ۲۰۰۴ SLA را “یک بیانیه واضح از انتظارات و وظایف که در یک رابطه تجاری بین دو سازمان (مشتری و فراهمکننده)” وجود دارد تعریف کرده است ]۲۰[. توافقنامه سطح سرویس از دهه ۱۹۸۰ در حوزه های مختلفی استفاده شد و بیشتر تعاریف در دسترس مفهومی بوده و در هر حوزه متفاوت با دیگری است. موضوعات اساسی در مدیریت SLA شامل مدیریت خودکار SLA و سازش بین چندین پارامتر QoS است. فراهمکنندگان سرویسهای ابری باید قادر به زمانبندی منابع و به کارگیری ابزارهای کاربردی بهگونه ای باشند که موارد ذکر شده در SLA را برطرف و کارایی ابزارهای کاربردی را بهینه کرده و هزینه تهیه منبع را کاهش دهند. الگوریتمهای بسیاری در این زمینه وجود دارند. برخی از آنها تنها یک پارامتر در SLA را در نظر گرفتهاند، اما کارایی روشهایی که چند پارامتر را مورد توجه قرار دادهاند بالاتر است.
۴-۳ مولفههای SLA
جین و همکارانش یک توصیف کامل از مولفههای SLA را فراهم کرده است که شامل موارد زیر است (شکل ۴-۱) ]۲۰[.
هدف: اهدافی که باید با بهره گرفتن از SLA به آنها دست یافت.
محدودیتها: مراحل یا عملیات ضروری که برای تضمین فراهم شدن سطح سرویس مورد تقاضا نیاز است.
دوره اعتبار: دوره زمانی که باید SLA اجرا شود.
محدوده: سرویسهایی که به مشتری تحویل داده خواهند شد و سرویسهایی که تحت پوشش SLA نیستند.
شرکا: هر سازمان یا فردی که طرفین قرارداد هستند به همراه تعریف نقش آنها.
سرویسهای اختیاری: سرویسهایی که ضروری نیستند، اما ممکن است به آنها نیاز شوند.
اهداف سطح سرویس (SLO)[19]: اهداف سطح سرویس که طرفین قرارداد با هم در مورد آنها به توافق رسیدهاند، مثل دسترسپذیری و کارایی.
جریمه: اگر سرویس تحویل داده شده SLO را دارا نباشد فراهمکننده باید جریمه تعیین شده را پرداخت کند.
مدیریت: فرایندهایی که برای تضمین دستیابی به SLO استفاده میشوند و نیز مسئولیتهای مرتبط برای کنترل این فرایندها.
شکل ۴–۱: مولفههای SLA ]20[.
۴-۴ مزایای توافقنامه سطح سرویس
بر اساس گزارش گروه میکروسیستم سان در سال ۲۰۰۲ یک مجموعه SLA خوب، مرزها و انتظارات از فراهم کردن سرویس را تنظیم می کند و مزایای زیر را فراهم می کند ]۲۰[.
افزایش سطح رضایت مشتری: اگر SLA به دقت تعریف شده باشد و فراهمکننده آنها را رعایت کند سطح رضایت مشتری بسیار افزایش مییابد و به این ترتیب فراهمکننده می تواند آن مشتری را به مشتری همیشگی خود تبدیل کند.
افزایش کیفیت سرویس: هر گزینه یا موضوعی در SLA متناظر با یک شاخص کارایی کلیدی۲ است.
بهبود روابط بین شرکا: چنانچه SLA به خوبی تعریف شده باشد سیاستهای پاداش و تخلف در فراهم کردن منابع را مشخص می کند. مشتری می تواند سرویس را بر اساس SLO مشخص شده در SLA نظارت کند.
۴-۵ مدیریت SLA
در محیطهای پویا مثل ابرها مواردی مثل مذاکره پویا و مدیریت پویای SLA بدلیل تغییرات پویای محیط بسیار مهم هستند. از آنجاییکه در چنین محیطهایی نرخ درخواستهای ورودی و نرخ در دسترس بودن منابع به صورت پیوسته تغییر می کنند SLA برای تضمین اینکه کیفیت سرویس در سطح قابل قبولی نگه داشته شود استفاده می شود. مدیریت SLA به معنای کنترل نقض SLA است. مولفه های مدیریت SLA شامل موارد زیر است.
کشف: مسئول کشف فراهمکننده ای است که می تواند نیازها را فراهم کند.
تعیین قیمت: پایهای برای مدیریت عرضه و تقاضای منابع است.
مذاکره (مذاکره مجدد): برای رسیدن به توافق در رابطه با هزینه و سایر پارامترهای SLA طرفین قرارداد با یکدیگر مذاکره می کنند و در صورت لزوم این مذاکرهها تکرار خواهند شد.
مکانیزم زمانبندی: بعد از مذاکرات، این مکانیزم سیاستها و الگوریتمهای نگاشت درخواست به فراهمکننده را تعیین می کند.
مکانیزم انتشار: اجرای درخواست پذیرفته شده روی منابع تخصیص داده شده را بر عهده دارد.
نظارت: نظارت بر منبع و درخواست سرویس را بر عهده دارد.
مدیریت SLA: مدیریت نقض مفاد قرارداد در حین اجرا را بر عهده دارد.
حسابداری: استفاده حقیقی منابع توسط درخواستها را نگهداری می کند.
گاهی فراهمکننده تمایل دارد که SLA را به طور کامل اجرا نکند و یا به عبارتی تقلب کند، مثلا CPU کمتری نسبت به آنچه در SLA ذکر شده را فراهم کند تا بتواند مشتریان بیشتری را سرویسدهی کند. روشها و معماریهای مختلفی برای مدیریت و شناسایی نقضSLA ارائه شده اند، به عنوان مثال در ]۲۱[ یک چارچوب ارزیابی SLA ارائه شده است. ارزیابی توسط یک ارزیاب طرف سوم صورت میگیرد و از یک الگوریتم تست برای شناسایی نقض SLA بر روی میزان حافظه روی VM استفاده می کند. این ارزیاب فقط پارامتر سایز RAM را در نظر میگیرد. ]۲۲[ یک معماری لایهای برای محاسبات ابری ارائه داده است تا بتواند انتشار پایین به بالای شکستها را مدلسازی کند و از آن برای شناسایی نقض SLA بوسیله نگاشت معیارهای منابع به پارامترهای SLA استفاده می کند. از دیگر روشها می توان به مطالعات انجام شده در ]۳۸[ اشاره کرد. مطالعات بسیاری هم جهت شناسایی نقض SLA به صورت خودکار صورت گرفته است ]۲۳[ و ]۳۸[.
۴-۶ چرخه حیات SLA
رون و همکارانش در سال ۲۰۰۱ چرخه حیات SLA را در سه فاز ایجاد، عملیات و حذف تعریف کرده است (شکل ۴-۲) که در ادامه تشریح شده اند.
فاز ایجاد: مشتری، فراهمکننده ای را که می تواند نیازهایش را فراهم کند شناسایی می کند.
فاز عملیات: در این فاز قرارداد بین طرفین امضا شده و درخواستهای کاربر با توجه به آن اجرا خواهند شد.
فاز حذف: SLA خاتمه مییابد و همه اطلاعات پیکربندیهای مرتبط از سیستمهای سرویس حذف میشوند.
چرخه حیات معرفی شده توسط گروه مرکز داده اینترنتی میکروسیستم سان شامل شش مرحله است (شکل ۴-۳) که در آن مرحلههای یک، دو و سه فاز یک، مرحله چهار و پنج فاز دو و مرحله شش فاز سه در تعریف رون و همکارانش میباشند.
چرخه حیات SLA با سه فاز
شکل ۴-۲: فازهای چرخه حیات SLA بر اساس تعریف رون و همکارانش ]۲۰[.
شکل ۴-۳: فازهای چرخه حیاتSLA بر اساس تعریف گروه مرکز داده اینترنتی میکروسیستم سان ]۲۰[.
چرخه حیات SLA با شش فاز
۴-۷ تخصیص منبع مبتنی بر SLA در محیطهای محاسبات ابری
منابع پایان نامه درباره بهبود روش های تخصیص منبع مبتنی بر توافق نامه … – منابع مورد نیاز برای مقاله و پایان نامه : دانلود پژوهش های پیشین
