ارایه راهکار ترکیبی جهت تخصیص بهینه منابع و ایجاد تعادل بار در زیرساخت ابری

رایانش ابری مجموعه سرویس هایی است که از طریق شبکه در دسترس قرار گرفته است. این زیرساخت بر اساس اصل کارایی، بالاتر از همه سیستم های محاسباتی قرار گرفته است. بطوریکه میتواند ابزارهای سطح بالا را برای اکثر درخواست های مختلف فراهم کند.هر چند این قابلیتها سبب انعطاف پذیری و در دسترس پذیری هرچه بیشتر خدمات ابری شده است اما مسایلی مانند زمانبندی و توازنبار به منظور استفاده بهینه از منابع، همواره یکی از چالش های اصلی در این زیرساخت بوده است.در این مقاله با بهره گیری از الگوریتم بهینه سازی ازدحام گربه ها و همچنین کلونی مورچه ها یک زمان بندی بهینه در کنار متوازنکننده بار در زیرساخت ابری ارایه میشود. بر همین اساس، از راهکار ازدحام گربه ها به عنوان یک عامل زمانبند استفاده میشود، بطوریکه در اولین گام، وظایف در بین سرورهای پردازشی، جهت اجرا زمان بندی میشوند، سپس در گام بعدی بصورت دورهای به کمک روش کلونی مورچه ها که بعنوان یک عامل متوازن کننده، عمل میکند، سرورهای پردازشی بررسی و در صورت نیاز با بهره گیری از تکنیک مهاجرت، عملیات توازن بار انجام میگیرد. در واقع از طریق این راهکار، علاوه بر بهینه سازی زیرساخت ابری، میتوان تحمل پذیری خطا را نیز بالا برد زیرا با برقراری توازن بار، از ایجاد ازدحام در سرورهای پردازشی و در نتیجه بروز خطا نیز جلوگیری به عمل میآید. در انتها در محیط شبیه سازی کلودسیم، راهکار پیشنهادی با دو راهکار زمان بندی بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) و کلونی مورچگان (ACO) مورد مقایسه قرار گرفت و نشان داده شد که از هر دو راهکار بهینه تر میباشد و بخوبی به اهداف کاهش مصرف انرژی و کاهش زمان اجرا دست یافته ایم. بطوریکه میزان مصرف انرژی نسبت به ACO به میزان 11 درصد و نسبت به زمانبندی PSO در حدود 9 درصد کاهش مصرف بوجود آمده است. زمان اجرا نیز به ترتیب 18 و 8 درصد کاهش یافته است. از طرفی میزان تخطی از توافقنامه سطح سرویس نیز نسبت به دو راهکار دیگر کمتر بوده است.

Keywords:

رایانش ابری , بهینه سازی ازدحام گربه ها , بهینه سازی کلونی مورچگان , زمانبندی وظایف , تعادل بار