ارائه يك رهيافت خودتطبيق‌پذير به منظور مديريت منابع در محيط‌هاي‌ رايانش ابري

كارشناسي ارشد

محيط رايانش ابري يك منبع محاسباتي است كه كاربران آن نسبت به گذشته به علت راحتي و سرويس‌دهي سريع، فزوني يافته است. اين افزايش تقاضا، خدمت‌دهنده ابري را با چالش زمان‌بندي مناسب حفظ تعادل و كاهش زمان پاسخگويي و ارائه شانس انتخاب تقريبي برابر هر يك از كارها بر روي منابع مركز داده روبه‌رو ساخته است. زمان‌بندي كارها، يك واحد اصلي در مركز داده محيط رايانش ابري است. در اين محيط، الگوريتم‌هاي زمان‌بندي ابتكاري و فراابتكاري توانمندي تطبيق‌پذيري خودكار نسبت به تغيير محيطي اثرگذار بر اهداف بهينگي و تنوع تقاضاهاي يك باركاري از پيش تعيين‌نشده را ندارند. از طرف ديگر، فرآيند تخصيص چندگانه منابع به كارهاي دسته‌اي در واحد زمان و مكان مديريت خودكار منابع مركزداده و پاسخگويي به آن‌ها را پيچيدگي روبه‌رو ساخته است. در جهت توجه و مواجهه با چالش‌هاي مطرح‌شده از رهيافت يادگيري تقويتي براي مديريت منابع خودكار مركزداده به عنوان يك روش‌ تصميم‌گيري ترتيبي با امكان تغيير رفتار در مقابل تغيير محيطي استفاده شده است. الگوريتم يادگيري تقويتي عملگر-منتقد نرم در رهيافت اين پژوهش براي زمان‌بندي خودكار كارها و پاسخگويي به تقاضاي آن‌ها استفاده شده است. اين الگوريتم يادگيري تقويتي عميق بدون مدل برخلاف الگوريتم‌هاي خودكار مشابه، در زمان يادگيري توانمندي نمونه‌برداري كارآمد و همگرايي پايدار به هدف بهينه را دارد. چنين ويژگي مشكل تنظيم دقيق چندباره پارامترهاي يادگيري را از ميان برداشته شده است. رهيافت پيشنهادي، با روش‌هاي مشابه مديريت خودكار منابع مبتني بر يادگيري تقويتي و الگوريتم مولفه زمان‌بند با الگوريتم‌هاي سنتي زمان‌بندي با دادگان شبيه‌سازي و واقعي از شركت گوگل مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج مقايسه رهيافت با كارهاي پژوهشي DeepRM و DeepScheduler از منظر معيار كندي ميانگين پاسخ، نقطه تعادلي ميانگين پاسخگويي به كارها در الگوي‌هاي دومدله متمركز از چپ به ترتيب حداقل 3 و 5، دومدله متمركز از راست 4 و 3، نرمال 3 و 7، دومدله متوازن 4 و 2 و دادگان شركت گوگل 3 و 3 برابر بهبود نشان داده است. همچنين مقايسه الگوريتم مولفه زمان‌بند رهيافت پيشنهادي با الگوريتم‌هاي سنتي زمان‌بندي نخست كوتاه‌ترين كار، تتريس، پكر و تصادفي در دادگان شبيه‌سازي و دادگان شركت گوگل، نشان از زمان‌بندي مناسب‌تر كارها با الگوريتم خودكار پيشنهادي به نسبت الگوريتم ابتكاري پكر، تتريس و الگوريتم سنتي تصادفي است اما اين الگوريتم نسبت به زمان‌بندي نخست كوتاه‌ترين پاسخ نتوانست از منظر معيار كندي بيشينه و ميانگين پاسخ عملكرد بهتري ارائه كند.

196142

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي كامپيوتر-نرم افزار-گرايش سيستم

دكتر مهرداد آشتياني