Исследование распределения ресурсов в интерактивных сервисах инфокоммуникационных сетей

• Автор: Парфёнов, Денис Игоревич
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Содержание
Введение
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ В
ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ
1Л Проблемы эффективного использования вычислительных ресурсов в информационных системах
1.2 Технологии распределения и балансировки нагрузки в высоконагруженных информационных системах
1.3 Виртуализация вычислительных ресурсов в облачных системах..
1.4 Управление вычислительными ресурсами в высоконагруженных информационных системах, построенных на базе концепции облачных вычислений
1.5 Обзор существующих алгоритмов планирования в вычислительных системах
1.6 Анализ особенностей потребления вычислительных ресурсов в информационных системах образовательных учреждений
1.7 Постановка задачи
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ИНТЕРАКТИВНЫХ СЕРВИСОВ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ НА БАЗЕ ОБЛАЧНОЙ АРХИТЕКТУРЫ
2.1 Структурная модель облачной системы и модель доступа к данным и приложениям
2.2 Построение модели виртуализации вычислительных ресурсов облачной системы
2.3 Модель потоков данных высоконагруженных информационных систем, применяющих концепцию облачных вычислений

2.4 Разработка модели обслуживания заявок пользователей информационной системы
2.5 Управление потоками запросов в информационных системах
2.6 Построение модели доступа к хранилищу данных и приложений
2.7 Критерии и показатели оценки эффективности разработанных моделей .... 72 ГЛАВА 3. АРХИТЕКТУРА И ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПОНЕНТОВ УПРАВЛЕНИЯ НАГРУЗКОЙ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СРЕДЕ
3.1 Разработка алгоритма распределения и динамической балансировки нагрузки в облачной системе
3.2 Алгоритм управления виртуальными ресурсами и приложениями
3.3 Алгоритм распределения нагрузки при доступе к данным облачной системы хранения
3.4 Алгоритм оптимизации процесса миграции данных в облачной системе хранения
3.5 Проектирование и разработка автоматизированного программного симулятора для распределения и динамической балансировки нагрузки в облачной системе
3.6 Программная реализация эффективных алгоритмов распределения и динамической балансировки нагрузки для контроллера облачной системы... 100 ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ НАГРУЗКОЙ НА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ КОММУНИКАЦИОННО-
ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ, ПОСТРОЕННОЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1 Моделирование и анализ вычислительных ресурсов информационной системы дистанционного обучения
4.2 Анализ нагрузки на мультимедийные сервисы информационной системы дистанционного обучения

4.3 Оценка эффективности модели информационной системы дистанционного обучения, использующей концепцию облачных вычислений
4.4 Имитационное моделирование работы высоконагруженных интерактивных сервисов информационной системы с учетом облачной архитектуры
4.5 Проведение экспериментального исследования в облачной системе Орег^аск
4.6 Анализ результатов моделирования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Свидетельство о регистрации программного комплекса «Автоматизированный программный симулятор контроллера облачной
системы»
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Свидетельство о регистрации программного комплекса управления распределением нагрузки в контроллерах облачной системы для
решения задачи оптимизации доступа к мультимедиа ресурсам
ПРИЛОЖЕНИЕ В Акты о внедрении результатов диссертационного исследования

в расписании не выделены ресурсы для более приоритетных заявок. Отличия в планировании расписаний, составленных агрессивным и консервативным вариантами алгоритма Backfill, представлены на рисунке 1.4 [78].
запущенные
задания
Агрессивный вариант Backfill. Консервативный вариант Backfill.
запущенные
время текущее время
Рисунок 1.4 - Расписание, составленное агрессивным и консервативным вариантами алгоритма Backfill Исследования показали, что консервативный вариант алгоритма Backfill по загруженности вычислительных узлов не уступает агрессивному варианту, и, в отличие от последнего, позволяет делать точные предположения о времени запуска каждой задачи, находящейся в очереди [102,104,127]. Другое не менее важное преимущество консервативного варианта алгоритма Backfill -возможность точного резервирования ресурсов для запроса сразу же после поступления в очередь. Это дает возможность применять алгоритм Backfill в облачных системах. Для работы алгоритма Backfill существенным является наличие оценок времени выполнения запроса, поступающих в очередь [105, 103]. Однако при большой неточности в оценках эффективность работы алгоритма падает, а также снижается средняя загруженность вычислительных узлов.
Большинство широко известных методов составления расписаний и выбора заявок из очереди запросов не учитывают топологию, используемую в вычислительной системе. Так, при работе алгоритма First Fit (первый подходящий) выбираются первые подходящие узлы из первого подходящего