آقای کیوان رحیمی زاده دانشجوی دکترای جناب آقایان دکتر مرتضی آنالویی و دکتر پیمان کبیری روز سه شنبه مورخ 94/09/17 ساعت 17:00 در دانشکده مهندسی کامپیوتر از رساله دکترای خود تحت عنوان مدل‌سازی ماشین مجازی و بکارگیری آن در جا‌یابی ماشین مجازی دفاع خواهند نمود.

چکیده

پیشرفت‌های روز افزون فناور‌ی‌ مجازی‌سازی در زمینه فراهم‌سازی و پیاده‌سازی سیستم‌ها و سرویس‌های اینترنتی، اهمیت ارزیابی این فناوری را برای دستیابی به کیفیت سرویس بهتر و کارایی مناسب سیستم برجسته می‌سازد. در این راه، چگونگی مدیریت پایشگر ماشین مجازی (VMM) در جداسازی کارکرد ماشین‌های مجازی میهمان و کاهش تداخل عملیاتی آنان، تاثیر مستقیمی بر سرویس فراهم‌شده در مرکز داده دارد. از آنجا که درخواست‌های متفاوتی از کاربران برای فراهم‌سازی سرویس‌های گوناگون از نظر نیازهای منابع محاسباتی و ذخیره‌ای به یک مرکز داده فرستاده می‌شود، مدیریت چگونگی پیکربندی و کنار هم قرارگیری سرویس‌ها بسیار مهم است.

برای دستیابی به جایابی کارای ماشین‌های مجازی در مرکز داده مجازی شده، دو گام اساسی برای این رساله برنامه‌ریزی شده است: یکی مدل‌سازی ماشین مجازی و دیگری جایابی ماشین‌های مجازی با تکیه بر دست‌آوردهای مدل‌سازی ماشین‌های مجازی شده. در گام نخست، مدل نوینی مبتنی بر نظریه صف برای مدل‌سازی کارکرد ماشین مجازی پیشنهاد و راست آزمایی می‌شود. با توسعه مدل یاد شده، کارکرد کاربردهای چند لایه‌ای در بستر مجازی شده مدل‌سازی و با استفاده از بارهای کاری واقعی هم‌نشینی کاربردهای چند لایه‌ای راست آزمایی می‌شود.

در گام دوم، براساس دست‌آوردهای گام پیشین و در راستای اهداف رساله، جایابی ماشین‌های مجازیِ میزبانِ لایه‌های مختلف در مرکز داده مدل سازی و ارزیابی می‌شود. در این گام، با توجه به نیاز منابع لایه‌های هر کاربرد چند لایه‌ای مجازی شده (VMTA)، وابستگی بین لایه‌ها، وضعیت کارایی ماشین‌های میزبان برگزیده شده و میزان توافق سطح سرویس راهبرد جایابی نوینی پیشنهاد می‌شود.

دست‌آوردها نشان از کارکرد مناسب مدل پیشنهادی در ارزیابی کارایی ماشین مجازی و تخمین کارکرد سرویس‌های مجازی شده در مرکز داده دارد. همچنین، رویکرد پیشنهادی از دقت مناسبی در پایش پارامترهای کمی و کیفی سیستم مجازی شده و بهره‌گیری از آن در جادهی ماشین‌های مجازی VMTAها در مرکز داده برخوردار است.

واژگان کلیدی: مدل‌سازی ماشین مجازی، ارزیابی کارایی، جایابی، کاربرد چندلایه‌ای، مرکز داده.

  :Abstract

   Recent developments in the field of virtualization technologies have led to renewed interest in performance evaluation of these systems. Nowadays, maturity of virtualization technology has made a fuss of provisioning IT services to maximize profits, scalability, and QoS. This pioneer solution facilitates deployment of datacenter applications, grid, and cloud computing services. However there are challenges, it is necessary to investigate a trade-off amongst overall system performance, revenue, and ensuring Service Level Agreement (SLA) of submitted workloads.

In order to efficient placement of VMs in a datacenter, two essential steps are followed in this thesis: VM modeling, and VM placement. In the first step, we propose a novel modeling based on queueing theory for the modeling of VM performance. We present in-depth performance measurements to evaluate a Xen-based virtualized Web server. Regarding this experimental study; we support our approach by queuing network modeling. Based on these quantitative and qualitative analyses, we present the results that are important for performance evaluation of consolidated workloads on Xen hypervisor. The variety of user requests for computational or storage resources demands efficient management and consolidation of services.Then we extend the queueing model to evaluate the proximity of virtualized multi-tier applications (VMTAs). In order to evaluate the proposed model, we consider the collocation of tiers of two well-known multi-tier applications and measure the QoS parameters in system-level and application-level. Based on the achievements of the first step, the placement of VMs of different tiers in datacenter is studied and evaluated. In this regard, a novel placement strategy to locate VMs hosting the applications’ tiers is proposed. The proposed approach considers the resource demands of each VMTA’s tiers, as well as tiers dependency, the operational status of selected VMs, and the SLA. In order to distinguish between the appropriate and inappropriate target hosts, we proposed a model based on birth-death stochastic process for the performance prediction lf host physical machines.

In the second phase, VMs which are hosted on overloaded physical machines are determined to be placed in a migration set. In the third phase, VMTAs that have at keast a tier in migration set are prioritized for placement based on their resource demands and QoS degradation. Finally, a workload-aware strategy for placement of VMTAs’ tiers is proposed which improves load-balancing, reduces the operational interference of VMTAs, and also decreases the unnecessary migrations and energy consumption in datacenter.     

Keywords: virtualization, virtual machine monitor, multi-tier applications, datacenter, performance evaluation, placement

  ارائه­ دهنده:

کیوان رحیمی زاده

رشته مهندسی کامپیوتر گرایش معماری سیستم‌های کامپیوتری

  استادان راهنما:

  دکتر مرتضی آنالویی و دکتر پیمان کبیری

  هیات داوران:

 دکتر ناصر یزدانی، دکتر حسین پدرام، دکتر محمود فتحی و دکتر رضا برنگی

  زمان : سه شنبه 17 آذرماه 1394

  ساعت 17:00

  مکان: دانشکده مهندسی کامپیوتر- طبقه دوم- اتاق دفاعیه دکتری

  دانشکده مهندسی کامپیوتر مدیریت تحصیلات تکمیلی