برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

به این ترتیب عملاً می‌توانیم تعداد سرورهای مرکز داده را متناسب با میزان بار کل مرکز داده کاهش و افزایش دهیم به گونه‌ای که مرکز داده در هر لحظه به اندازه‌ای سرور دارد که با توجه به بار آن لحظه تمامی سرورها متعادل هستند و سایر سرورهای مرکز داده در حالتی هستند میزان بسیار کمی انرژی مصرف می‌کنند. با این روش مرکز داده در هر لحظه فقط به اندازه‌ی انجام کارها، انرژی مصرف می‌کند و مانند حالت عادی انرژی اضافی برای روشن بودن سرورهای فروبار و بیکار مصرف نمی‌شود.
همانطور که ذکر شد، بعد از دسته بندی سرورها، با توجه به شرایط کاری آنها، نیاز به مهاجرت ماشین‌های مجازی وجود دارد. این مهاجرت‌ها در شرایط مختلف و به اهداف متفاوت صورت می‌پذیرند:
1- مهاجرت از سرورهای فرابار : چنانچه سروری با بیشینه‌ی توان پردازشی‌اش در حال کار باشد، برای جلوگیری از افزایش زمان پاسخ درخواست‌های رسیده، در پی کمتر نمودن بار روی آن خواهیم بود. این کار به وسیله‌ی مهاجرت دادن ماشین(ها) مجازی از این سرور به سرور دیگری صورت خواهد پذیرفت. سروری که مقصد مهاجرت است قاعدتاً باید از میان سرورهای فروبار انتخاب گردد. هدف از انجام این نوع مهاجرت، کاهش مصرف انرژی نیست، بلکه حفظ توانایی مجموعه در پاسخدهی درخواست‌هاست. در این حالت مبدا از سرورهای فرابار و مقصد از سرورهای فروبار است.
2- مهاجرت از سرورهای فروبار: این نوع مهاجرت، در نهایت منجر به کاهش مصرف انرژی می‌گردد. در این حالت عملاً با ترکیب ماشین‌های مجازی بین سرورهای فروبار، عده‌ای از این سرورها (آنهایی که مقصد مهاجرت بوده‌اند) بار پردازشی‌شان افزایش یافته و احتمالاً در محدوده‌ی متعادل قرار می‌گیرند و دسته‌ی دیگر این سرورها (آنهایی که مبدا مهاجرت بوده‌اند) عملاً بیکار شده و می‌توان با قرار دادن آنها در حالت خواب، در مصرف انرژی صرفه جویی نمود. در این حالت مبدا و مقصد مهاجرت، هر دو از سرورهای فروبار اند.
مدل پیشنهادی از یک بخش ثابت مرکزی و به تعداد سرورهای موجود در مرکز داده، بخش‌های جانبی تشکیل شده است. بخش ثابت که روی سرور مرکزی اجرا می‌شود وظیفه دارد تا اطلاعات مربوط به سطح فعالیت سایر سرورها را جمع آوری و طبقه بندی نموده و دستورات لازم برای مهاجرت ماشین‌ها و افزایش یا کاهش تعداد سرورهای فعال را صادر نماید. از طرفی روی هر سرور نیز بخشی جانبی از بسته هدف در حال اجراست که وظیفه دارد تا اطلاعات مربوط به سطح فعالیت خود و ماشین‌های روی خود را برای سرور مرکزی ارسال نماید. شکل 3-1 شمایی منطقی از مدل پیشنهادی را نشان می‌دهد.

شکل 3-1 شمای منطقی مدل پیشنهادی
همانطور که در نمودار شکل 3-1 دیده می‌شود یک سرور به عنوان سرور مرکزی به صورت ثابت و دائمی در حال اجرای بخش مرکزی است. این بخش از مدل پیشنهادی همیشه روی آدرسی ثابت و شناخته شده برای سایر سرورهای مرکز داده در حال انتظار برای دریافت اطلاعات از سرورهای فعال است و لیستی از سرورهای به خواب رفته را نیز (که اطلاعاتی ارسال نمی‌کنند) نگه داری می‌کند. بخش مرکزی مدل پیشنهادی خود از چند بخش مختلف تشکیل یافته است که در لایه‌های منطقی متفاوت در حال کارند:
بخشی از آن اطلاعات سایر سرورها را دریافت می‌نماید (واحد دریافت اطلاعات)؛
بخشی این اطلاعات را بر اساس سرور تفکیک نموده و به شکلی که بازیابی آنها ساده و سریع باشد، ذخیره می‌نماید (واحد ذخیره اطلاعات)؛
بخش بعدی در دوره‌های زمانی خاص اطلاعات ذخیره شده توسط بخش پیشین را بررسی نموده و سرورها را بر اساس سطح بار طبقه بندی نموده و در صف‌هایی که نشان دهنده‌ی سطوح مختلف کاری می‌باشند قرار می‌دهد (واحد طبقه بندی سرورها)؛
در گام پایانی بخشی باید اطلاعات سرورهای موجود در صف‌های مختلف را بررسی و با توجه به شرایط، تصمیمات در مورد مهاجرت ماشین‌ها و افزایش یا کاهش تعداد سرورهای فعال در مرکز داده را اتخاذ نموده و اجرا نماید (واحد اتخاذ تصمیم)؛
بجز این واحدها، توابع گوناگونی وظیفه‌ی انتقال اطلاعات بین سرورها و سرور مرکزی و ارسال دستورات از واحد اتخاذ تصمیم به سرورها را بر عهده دارند.
اینها واحدهای بخش مرکزی هستند، بخش جانبی که وظیفه‌ی آن جمع آوری اطلاعات در سطح یک سرور و ارسال آن برای سرور مرکزی است نیز بخشی دیگر است که روی تمامی سرورهای مرکز داده در حال اجراست. بخش جانبی خود از توابع گوناگونی برای جمع آوری اطلاعات مربوط به تک تک ماشین‌های در حال اجرا و همچنین میزان فعالیت پردازنده‌ی سرور خود است. این داده‌ها مرتباً در دوره‌های خاص زمانی جمع آوری و برای سرور مرکزی ارسال می‌شوند.
عملکرد مدل پیشنهادی در یک مرکز داده
در محیط یک مرکز داده برای اجرای مدل پیشنهادی، باید سروری را به عنوان سرور مرکزی قرار داده و بخش مرکزی را روی آن به اجرا گذارد. نکته‌ای که باید در مورد سرور مرکزی رعایت نمود این است که این سرور نباید هیچگاه خاموش شود یا به خواب برود و از این لحاظ با سایر سرورها تفاوت دارد. به لحاظ منطقی و عملی سرور مرکزی می‌تواند روی خود ماشین‌هایی در حال اجرا داشته باشد ولی برای سادگی کار فرض می‌نماییم که تنها بخش مرکزی است که روی سرور مرکزی در حال اجراست.
همچنین باید یک نسخه از بخش جانبی را نیز روی هر گره قرار داد تا به ارسال اطلاعات سرور و ماشین‌های خود به سرور مرکزی بپردازند. از این پس با توجه به پیکر بندی ابرواره مدل پیشنهادی به طور منظم و خودکار سطح بار روی هر گره را (که توسط بخش جانبی برای آن ارسال می‌گردد) دریافت و با طبقه بندی و تحلیل آنها به گونه‌ای عمل می‌کند که هرگاه در مرکز داده ظرفیتی برای کاهش تعداد سرورها وجود با مهاجرت دادن ماشین‌ها، گره‌هایی را بیکار ساخته و آنها را برای صرفه جویی در مصرف انرژی به خواب ببرد؛ در مرحله‌های بعدی چناچه نیازی به افزایش تعداد سرورها حس گردد، یک یا چند سرور را از خواب بیدار کرده و فرآیندی عکس فرآیند اولی را برای مهاجرت دادن ماشین‌هایی به این سرورهای تازه بیدار شده را اجرا می‌کند؛ فرآیند اول را جمع شدن و فرآیند دوم که عکس آن است را گسترش می‌نامیم.
نکته‌ای که باید در طراحی بخش جانبی به آن توجه نمود لزوم کوچک بودن این بخش یعنی کم بودن منابع مورد استفاده برای اجرای این بخش از نرم افزار است. زیرا هر سرور در مرکز داده وظایف پردازشی بر عهده دارد که منابعش تنها باید در راستای پاسخ گویی به این وظایف مورد استفاده قرار گیرند تا مصرف انرژی و عملکرد بهینه داشته باشند. عدم طراحی مناسب آن به این گونه دو مشکل عمده ایجاد می‌کند:
اگر بخش جانبی مقدار قابل توجهی از منابع سیستم را به خود اختصاص دهد در روند اجرای وظایف اصلی سرور اختلال پیش می‌آید که این یعنی سربار اجرایی غیر قابل قبول برای سرور.
هر چه قدر این بخش از نرم افزار منابع بیشتری از سرور را اشغال کند، مصرف انرژی بیشتری نیز خواهد داشت، که این با هدف اصلی ایجاد آن در تناقض است؛ پس مصرف انرژی تحمیل شده ناشی از اجرای بخش جانبی باید آنقدر کم باشد که بتوان در مقابل صرفه جویی ناشی از اجرای مدل پیشنهادی از آن صرف نظر نمود.
سربارهای ناشی از بخش جانبی تنها سربارهای مدل پیشنهادی نیستند، در مورد قرار دادن سروری به عنوان سرور مرکزی و اجرای بخش مرکزی روی آن نیز باید بحث و تحلیلی از نظر مصرف انرژی و سربار اجرایی قرار دادن چنین سروری برای مرکز داده انجام دهیم، همچنین در مورد سربارهای انرژی ناشی از مهاجرت‌ها و تغییر حالت سرورها. در این فصل در بخشی مجزا و به صورت مفهومی به آنها خواهیم پرداخت سپس در فصل چهارم پس از اندازه گیری‌ها با ارائه اعداد و داده‌های واقعی اندازه گیری شده به بررسی و تحلیل دقیق‌تر آنها می‌پردازیم.
بخش جانبی مدل پیشنهادی

دسته بندی : علمی