عنوان
ارايه يك سازوكار زمان اجرا براي پشتيباني از كاربردهاي شبكه‌اي حساس به تأخير در سطح هسته سيستم‌عامل
نويسنده اصلي
عرفان شرف زاده
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
با گسترش روزافزون خدمات تحت وب، امروزه مراكز داده حجم وسيعي از درخواست‌هاي شبكه‌اي را دريافت مي‌كنند. اين درخواست‌ها كه در ابتدا توسط كاربر آغاز مي‌شوند، به تعداد زيادي از ريز-درخواست‌ها شكسته شده و به سرويس‌دهنده‌هاي موجود در مركز داده ارسال مي‌گردند تا تجميع پاسخ آن‌ها درنهايت پاسخ دريافتي كاربر را تشكيل دهد. با افزايش حجم درخواست‌ها در يك مركز داده، بهره‌برداري منابع افزايش مي‌يابد، اما امكان افزايش زمان پاسخ درنتيجه ايجاد صف در سرويس‌دهنده را نيز به دنبال دارد. از طرفي ديگر، با افزايش تعداد گره‌هاي فيزيكي سرويس‌دهنده به جهت تسهيل بار و كنترل زمان پاسخ، چالش‌هاي ديگري نظير افزايش مصرف انرژي و عدم مديريت بهينه حالت‌هاي ذخيره‌سازي انرژي در سخت‌افزارها (نظير حالت‌هاي بيكار در پردازنده) به وجود مي‌آيند. در اين پايان‌نامه ابتدا منابع بروز تأخير در درخواست‌هاي ورودي به سرويس‌دهنده‌هاي شبكه‌اي حساس به تأخير در مراكز داده را معرفي مي‌نماييم و با ورود به حوزه سيستم‌عامل، چالش مديريت و هدايت حالت‌هاي كم‌مصرف انرژي در پردازنده‌هاي مورداستفاده در مراكز داده و تأثير قابل‌توجه آن‌ها در بروز تأخيرهاي مقياس ميكروثانيه‌اي مورد ارزيابي قرار مي‌دهيم. در ادامه، يك سازوكار زمان اجرايي هدايت‌كننده حالت‌هاي بيكار پردازنده را معرفي مي‌كنيم كه مي‌تواند با استفاده از الگوريتم‌هاي يادگيري برخط ماشين، با در نظر گرفتن مصرف انرژي بهينه، از وقوع اين‌گونه تأخير‌ها جلوگيري كند. نتايج ارزيابي نشان مي‌دهد كه سازوكار پيشنهادي قادر است دنباله تأخير درخواست‌ها در صدك 99 را تا 40% و مصرف انرژي ماشين‌هاي خدمت‌دهنده را تا 30% كاهش دهد. در انتها نيز ما نشان مي‌دهيم كه اعمال اصلاحات ساختاري در سطح كاربر بجاي ورود به هسته سيستم‌عامل هميشه نمي‌تواند در كاربردهاي حساس به تأخير مثمر ثمر باشد. در اين راستا، بحث مي‌نماييم كه با وجود استفاده از نخ‌هاي سطح سيستم‌عامل و همچنين رويكردهاي رويداد-محور كه دو معماري مرسوم اين‌گونه سرويس‌دهنده‌ها هستند، استفاده از نخ‌هاي سطح-كاربر نمي‌تواند به كنترل زمان پاسخ كمك نمايد كه اين مهم با پياده‌سازي مديريت ورودي/خروجي در يك چارچوب نخ سطح كاربر و انجام يك سلسله آزمون‌ها مورد بررسي قرار مي‌گيرد.
شماره ركورد
192073
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
نرم افزار
استاد راهنما
دكتر محسن شريفي