شبیه سازی و ارزیابی زمان اجرای برنامه موازی بر روی ابر با توجه به پارامترهای مختلف

رشته فناوری اطلاعات (IT)
دانلود تحقیق کارشناسی ارشد رشته آی تی شبیه سازی و ارزیابی زمان اجرای برنامه موازی بر روی ابر با توجه به پارامترهای مختلف چکیده

برای شبیه­سازی و ارزیابی زمان اجرای برنامه موازی بر روی ابر با توجه به پارامترهای مختلف، از محیط شبیه­ساز CloudSim [91 و 92] استفاده نموده­ایم. كه در این نوشتار، الگوریتم پیشنهادی را با الگوریتم آزمون نقطه مقابله‌گیری هماهنگ دوره­ای مورد قیاس قرار داده­ایم. در ادامه این تحقیق ابتدا به معرفی اجزا مختلف شبیه ­ساز موجود می­پردازیم. سپس اجزای اضافه شده به این شبیه‌ساز و همچنین نحوه پیاده‌سازی تکنیک‌های مقابله با اشکال را به تفصیل بیان می‌نماییم. لازم به ذکر است این شبیه‌ساز بر خلاف شبیه‌ساز GridSim [93] هیچ نوع قابلیت مقابله با اشکال را به صورت پیش­فرض نداشته است.

1-1 معرفی شبیه‌ساز CloudSim

شبیه‌ساز CloudSim از معروف‌ترین و پراستفاده‌ترین شبیه‌ساز‌های محاسبات ابر می‌باشد که توسط بویا و همکاران در دانشگاه ملبورن طراحی و پیاده‌سازی شده است. هسته اصلی این شبیه‌ساز بر پایه شبیه‌ساز GridSim می‌باشد که برای شبیه‌سازی محیط محاسبات گرید تدوین شده است. بنابراین، این هسته نیز به صورت رویداد-گرا می‌باشد.

1-1-1 اجزای ابر 1-1-1-1 Cloudlet

به کارهای برنامه موازی که به عنوان ورودی وارد ابر می‌شوند cloudlet می‌گویند. در حقیقت هر کاربر یک برنامه موازی شامل چندین کار را در ابر ثبت می‌نماید. هر کار شامل

· userId: شناسه کاربری ثبت کننده؛

· cloudletLength: طول کار موازی (بر حسب میلیون دستور)

· cloudletFileSize: اندازه فایل ورودی شامل برنامه و داده‌های ورودی بر حسب بایت؛

· cloudletOutputSize: اندازه فایل خروجی کار بعد از اجرا بر حسب بایت؛

· numberOfPes: تعداد واحد‌های محاسباتی مورد نیاز برای اجرا؛

· cloudletId: شناسه کار موازی؛

· status: وضعیت جاری؛

· finishTime: زمان اتمام کار بر حسب ثانیه؛

· execStartTime: زمان آخرین شروع به کار بر حسب ثانیه؛

· vmId: شناسه ماشین مجازی که کار مورد نظر درون آن در حال اجراست؛

· utilizationModelCpu: مدل بهره­وری از CPU

می‌باشد.

Component

Event-driven

Tasks

User

Submit

Million Instruction (MI)

Process elements

واژه های کلیدی: پیش بینی اشکال سیستم های محاسبات ابر فهرست مطالب 6-1 معرفی شبیه‌ساز CloudSim 6-1-1 اجزای ابر 6-1-2 اجزای اصلی هسته 6-1-3 سرویس‌های موجود و الگوریتم‌های آن‌ها 6-1-4 روند کار شبیهساز 6-2 نحوه پیاده سازی سیستم تحمل‌پذیر اشکال در شبیه ساز 6-2-1 FaultInjector 117 6-2-2 FaultPredictor 120 6-2-3 FTHost 121 6-2-4 FTDatacenter 121 6-2-5 FTDatacenterBroker 122 6-3 نتایج آزمایشات 6-3-1 بررسی اثر سربار نقطه مقابله‌گیری 6-3-2 بررسی عمل‌های انتخابی 6-3-3 خرابی‌های متوقف سازنده و غیر متوقف سازنده 7 نتیجه گیری و پیشنهادات منابع فهرست شکل ها شکل ‏6 1دیاگرام کلی شبیه‌ساز[92] شکل ‏6 2 جریان کار اجزای برنامه‌های موازی در شبیه‌ساز [92] شکل ‏6 3 نمونه‌ای از محتویات یک فایل سناریوی خرابی گرها در یک مرکز داده شکل ‏6 4 ماشین حالت خرابی یک گره محاسباتی در ابر شکل ‏6 5 تکه کد تغییر وضعیت حالت میزبان‌های یک مرکزداده به صورت بهینه شکل ‏6 6 تکه کد پیش‌بینی وضعیت یک گره محاسباتی در زمان آینده time شکل ‏6 7 در صد بهبود زمان اجرای الگوریتم‌های پیشنهادی نسبت به الگوریتم آزمون نقطه مقابله‌گیری دوره‌ای کلاسیک شکل ‏6 8 در صد بهبود زمان اجرای الگوریتمهای پیشنهادی نسبت به الگوریتم آزمون نقطه مقابله گیری دورهای کلاسیک با افزایش زمان نقطه مقابله‌گیری به 5 دقیقه شکل ‏6 9 تعداد عمل‌های انتخابی در طول زمان اجرا با الگوریتم نقطه مقابله‌گیری دوره‌ای شکل ‏6 10 تعداد عملهای انتخابی در طول زمان اجرا با الگوریتم تطبیقی اولیه شکل ‏6 11 تعداد عملهای انتخابی در طول زمان اجرا با الگوریتم تطبیقی تصحیح شده شکل ‏6 12 تعداد اشکال‌هایی که در طول اجرای برنامه سبب توقف یا عدم توقف ابر می‌شوند   فهرست جداول جدول ‏6 1 مقداردهی اولیه متغیرهای شبیه ساز