Эффективность работы облачных платформ и использования физических ресурсов ЦОД во многом зависит от алгоритма отображения запросов на физические ресурсы ЦОД. В ЦОД поступают запросы на создание виртуальных ресурсов: виртуальных машин, виртуальных систем хранения данных и виртуальных каналов передачи данных. Для каждого элемента запроса в соглашении о качестве обслуживания (SLA – service level agreement) задаются требования к виртуальным ресурсам. Также при распределении ресурсов необходимо учитывать заданные политики размещения виртуальных ресурсов. Например, для виртуальных машин может быть указано, что они должны быть размещены на одном сервере или наоборот, что они должны быть размещены на разных серверах. Задание политик размещения позволяет повысить надежность приложений, уменьшить задержку при взаимодействии виртуальных машин, а также упростить администрирование центров обработки данных. Для размещенных в ЦОД виртуальных ресурсов необходимо гарантированное выполнение запрошенных в SLA требований и политик размещения виртуальных ресурсов.
Влияние политик размещения виртуальных машин на эффективность использования ресурсов ЦОД
Предлагаемые подходы к повышению эффективности использования физических ресурсов ЦОД основаны на расширении функциональных возможностей и повышении точности алгоритма отображения запросов на физические ресурсы, используемого в планировщике облачной платформы. Критерии эффективности использования физических ресурсов следующие:
- Загрузка ресурсов.
- Процент размещенных запросов из множества исходно поступивших.
- Производительность виртуальных машин.
- Загрузка виртуальной сетью сетевых ресурсов ЦОД (компактное размещение виртуальных сетей с целью минимизации загрузки сетевых ресурсов ЦОД).
Подходы к повышению эффективности эксплуатации ЦОД
Для построения отображений виртуальных ресурсов на физические ресурсы ЦОД мы рассматриваем следующие классы алгоритмов:
- Алгоритмы, сочетающие жадные стратегии и ограниченный перебор. Увеличивая глубину перебора можно улучшать точность, но при этом увеличивается вычислительная сложность алгоритма. Алгоритмы также позволяют настраиваться на различные политики размещения виртуальных ресурсов.
Алгоритмы комбинаторной оптимизации сочетающие жадные стратегии и ограниченный перебор
- Алгоритмы, основанные на схеме муравьиных колоний. Алгоритмы, обладают свойством настройки на пример задачи в ходе своей работы. Это свойство позволяет избежать зависимости точности алгоритма от частной задачи. Однако вычислительная сложность алгоритма в несколько раз больше по сравнению с жадными алгоритмами и алгоритмами, сочетающими жадные стратегии и ограниченный перебор.
Муравьиные алгоритмы для планирования вычислений в центрах обработки данных.
- Алгоритмы имитации отжига. Данные алгоритмы могут быть использованы как для построения отображений виртуальных ресурсов на физические ресурсы, так и для устранения фрагментации физических ресурсов возникающей в ходе эксплуатации ЦОД.