برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

مدل پیشنهادی
مدل پیشنهادی
در این فصل مفاهیم و تعاریف صرفه جویی در مصرف انرژی مراکز داده با استفاده از مهاجرت ماشین مجازی را شرح می‌دهیم. همچنین مدل پیشنهادی خود برای کاهش مصرف انرژی را ارائه خواهیم داد.
تعاریف
در ادامه‌ی متن به جای بسته‌ی نرم افزاری پیاده سازی شده در این پایان نامه از عنوان “مدل پیشنهادی”، به جای ماشین مجازی از عنوان “ماشین”، به جای سروری که ماشین مجازی از آن مهاجرت می‌کند از “فرستنده” و به جای سروری که ماشین مجازی به آن مهاجرت می‌کند از “پذیرنده” استفاده می‌ شود. همچنین به جای سرورهای پاسخگو به درخواست‌های رسیده به مرکز داده از “گره” و به جای سروری که بخش مرکزی روی آن اجرا می‌شود و داده‌های مربوط به فعالیت سایر سرورهای مرکز داده را دریافت می‌نماید از عنوان “سرور مرکزی” استفاده می‌شود.
حالت خواب
در مدل پیشنهادی، برای صرفه جویی در مصرف برق یک سرور هنگامی که بیکار است، آنرا در حالتی به نام حالت خواب قرار می‌دهیم. در این حالت پردازنده، دیسک سخت، کارت گرافیک، کارت شبکه و سایر قطعات بجز حافظه خاموش می‌شوند و تنها حافظه برای نگهداری اطلاعات در حال کار سیستم عامل روشن باقی می‌ماند. تنها تفاوت‌های این حالت با حالت خاموش از نظر عملیاتی، در کوتاه بودن زمان آماده به کار شدن مجدد سرور و روشن بودن حافظه‌ی اصلی برای بازگشت سریع به حالت قبلی است. مصرف سیستم به مقدار بسیار کمی کاهش می‌یابد به عنوان مثال برای سروری با بیشینه مصرف حدود 200 وات مصرف در حالت خواب به حدود 2 وات کاهش می‌یابد. هر چند روش‌هایی نیز برای خاموش نمودن کامل یک سرور وجود دارد ولی این کار معایبی دارد که از جمله‌ی آن می‌توان به استهلاک زیاد قطعات سرور در اثر روشن و خاموش شدن، هزینه‌ی بالای پیاده سازی این روش و نیز طولانی بودن مدت انتظار برای فعال شدن (روشن و آماده به کار شدن) مجدد سرور اشاره نمود. در مقابل قرار دادن سرور در حالت خواب و سپس بیدار نمودن آن روشی نسبتاً ساده و کم هزینه است و سرور نیز در چند ثانیه مجدداً فعال و آماده‌ی پذیرش کار جدید می‌باشد. در این روش می‌توان با ایجاد پیکر بندی مناسب در سطح شبکه‌ی محلی سرورها را از راه دور بیدار نمود تا آماده‌ی دریافت کار جدید باشند. قابل ذکر است که در این حالت کارت شبکه با وجود اینکه در حالتی کم مصرف یا خاموش قرار دارد و هیچگونه دریافت یا پاسخی به بسته ‌های دریافتی از شبکه ندارد ولی در سخت افزارهای جدید قابلیتی به کارت شبکه افزوده شده است تا نسبت به دریافت یک بسته‌ی خاص به نام بسته‌ی جادویی حتی در حالت خواب حساس باشند و با دریافت چنین بسته‌ای یک وقفه صادر می‌سازد که سبب خروج سیستم از حالت خواب و فعال شدن مجدد آن می گردد. پشتیبانی سخت افزاری برای ایجاد چنین قابلیتی تنها چند سال است که ایجاد شده است [AMD, 1998] و تا مدتها بعداز آن نیز شمار اندکی از سخت افزارها آنرا پشتیبانی می‌کردند، اما امروزه این پشتیبانی فراگیر شده‌است. از اینرو قابلیتی جدید محسوب می‌گردد. از آنجا که این روش (قرار دادن سرور در حالت خواب و سپس بیدار نمودن آن از راه دور) بسیار کار آمد و کم سربار است، ما نیز از این روش استفاده می‌نماییم.
انتخاب و استقرار
در هر مهاجرت، باید ماشین مجازی و سرور مقصد مهاجرت را تعیین نماییم. تعیین این دو، از مسائل مهم در روش ترکیب ماشین است که در ادامه به توضیح آنها خواهیم پرداخت.
انتخاب : انتخاب ماشین مجازی از میان تمام ماشین‌های مجازی موجود روی یک سرور را به اختصار انتخاب می‌گوییم.
استقرار : انتخاب سرور مقصد مهاجرت را استقرار می‌نامیم.
روش‌ها و الگوریتم‌های متفاوتی برای انتخاب و استقرار وجود دارد. در ادامه‌ی فصل در مورد روش برخوردمان با این دو ویژگی توضیحات لازم ارائه می‌گردد.
حدود دسته بندی
برای تصمیم گیری در مورد تعدیل بار روی سرورها برای بهره برداری از پتانسیل موجود برای صرفه جویی در مصرف انرژی، ابتدا باید سرورها را دسته بندی نمود. ملاک این دسته بندی که نشانگر میزان اشتغال یک سرور است میزان بکارگیری پردازنده‌ی سرور است. برای دسته بندی سرورها بر اساس میزان بکارگیری سرورها نیاز به حدودی داریم. همانطور که در فصل دوم توضیح داده شد در برخی از روش‌های ارائه شد این حدود به صورت متغیر با شرایط کار در نظر گرفته می‌شوند. اما در بخش 2-2 توضیح دادیم که برای کاربرد ما استفاده از حدود ثابت نیز تا حد قابل قبولی کاراست و از آنجا که پیچیدگی و سربار نرم افزار نهایی را کمتر می‌سازد، این روش را برگزیدیم.
این حدود وظیفه‌ی دسته بندی گره‌ها به 3 دسته‌ی فرابار، متعادل و فروبار را برعهده دارند. علاوه بر این حدود ما به صورت ابتکاری پارامتری با نام حاشیه را به مدل پیشنهادی افزودیم. در مورد حاشیه و عملکرد آن در ادامه‌ی فصل توضیح خواهیم داد.
طراحی و بخش‌های مدل پیشنهادی
ایده‌ی مطرح شده در این پایان نامه عبارت است از طراحی و پیاده سازی یک بسته‌ی نرم افزاری روی سیستم‌های یک مرکز داده که وظایف زیر را انجام دهد:
نظارت و ثبت میزان بار روی سرورها؛
دسته بندی سرورها بر اساس میزان بار روی آنها، به شکلی که پایه‌ی تصمیم گیری‌های بعدی باشد؛
انتقال بار در قالب ماشین مجازی بین سرورهای به گونه‌ای که پس از جابجایی‌های ماشین‌های مجازی، سرورها تا حد امکان در دو دسته‌ی متعادل و بیکار قرار گرفته باشند؛ این کار را “ترکیب ” ماشین مجازی می‌نامیم.
قرار دادن سرور‌های بیکار در حالتی که انرژی بسیار کمی مصرف کنند (حالت خواب) ولی در صورت نیاز طی چند ثانیه آماده به کار مجدد باشند؛ (در این فاز هدف اصلی که کم نمودن مصرف برق است عملی می گردد.)
ادامه‌ی نظارت بر بار سرورهای فعال، و فعال نمودن مجدد سرور‌هایی که به خواب رفته‌اند در صورت ازدیاد بیش از حد بار روی سرور‌های فعال و انتقال بخشی از بار به سرورهای تازه فعال شده برای جلوگیری از افزایش زمان پاسخ درخواست‌های رسیده به سرورهای فعال.
دسته بندی : علمی