زمان بندي ساختار-آگاه گردش كار و تدارك منابع براي رايانش ابري

دكتري تخصصي

گردش كارهاي علمي به عنوان ابزاري براي خودكار كردن و بهينه سازي فرآيندهاي پيچيده و بزرگ-مقياس علمي، امكان تحليل داده ها را به گونه اي توزيع شده و ساختاريافته فراهم مي نمايند و در اين ميان، الگوريتم هاي زمان بندي نقشي اساسي در اجراي كارآمد اين كاربردهاي بزرگ مقياس بر روي محيط هاي رايانشي توزيع شده ايفا مي نمايند. ظهور الگوي اخير سامانه هاي رايانشي توزيع شده، يعني رايانش ابري، فرصت هاي فراواني را براي اجراي گردش كارها با هزينه اي اندك و بدون نياز به خريداري زيرساخت به همراه داشته است. فراهم كنندگان ابر، با فراهم ساختن امكان دسترسي به مخزني عظيم از منابع مجازي سازي شده كه مي توانند براساس نياز، در اختيار گرفته شده و يا آزاد گردند و صرفا برمبناي ميزان استفاده هزينه دريافت كنند، زيرساختي كشسان و به آساني دسترس پذير جهت اجراي اين نوع كاربردها ارائه مي كنند. در اين پايان¬نامه، به ارائه ي روش هايي براي زمان بندي و تدارك منابع جهت اجراي كاربردهاي از نوع گردش كار بر روي ابرهاي زيرساخت پرداخته شده است. به طور مشخص، به دليل امكان رشد غيرمعمول زمان مورد نياز براي توليد پاسخ هاي زماني به هنگام افزايش ابعاد يك گردش¬كار با ساختار مشخص، سعي شده است از دو رويكرد مختلف، روش هاي زمان بندي مقياس پذير ارائه شوند. در رويكرد اول كه دگرگوني نام دارد، مسئلهي اصلي به مسئله اي جديد تبديل مي¬شود، به گونه اي كه مجموع حجم محاسبات لازم براي انجام آن تبديل به علاو ي حجم محاسبات لازم براي حل مسئله¬ي جديد متناسب با بزرگ شدن اندازه مسئله اوليه افزايش يابند. در رويكرد دوم، كه جستجوي محدود شده نام دارد، با ارائه دو روش مختلف كه يكي از آن ها مبتني بر الگوريتم ژنتيك و ديگري مكاشفه اي است، به حل مسئله اوليه و جستجوي پاسخ مطلوب در فضاي پاسخ هاي مسئله اصلي پرداخته مي شود، به گونه اي كه با جستجو در بخش هايي محدود از اين فضا كه احتمال وجود پاسخ(هاي) مطلوب در آن ها بيشتر است، حجم محاسبات لازم و در نتيجه زمان مورد نياز براي رسيدن به پاسخ نهايي را متناسب با بزرگ شدن ابعاد مسئله كاهش داد. نتايج ارزيابي ها و شبيه سازي ها حاكي از آن است كه روش هاي پيشنهادي نام برده شده، از لحاظ كيفيت پاسخ هاي توليدي در روش ارائه شده براي رويكرد دگرگوني به طور متوسط 11.2% برتر از روش-هاي مورد مقايسه است و داراي پيچيدگي محاسباتي آن كه بيانگر مقياس پذيري اين روش مي باشد به صورت خطي افزايش مي يابد. براي دو روش پيشنهادي در بخش رويكرد جستجوي محدود شده نيز بهبود كيفيت پاسخ ها در مقايسه با روش هاي مورد مقايسه به ترتيب برابر با 46% و 35% است و همچنين درجه پيچيدگي محاسباتي آن ها نيز از مرتبه دو مي باشد.

191755

دانشگاه علم و صنعت ايران

الكترونيك

دكتر هادي شهريار شاه حسيني