مطالعه توازن بار به کمک الگوریتم فازی تطبیقی

محورهای موضوعی : مهندسی الکترونیک

زهرا دهقانی ¹ (گروه مهندسی کامپیوتر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بوشهر، بوشهر،ایران)
سید جواد میرعابدینی ² (عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکز، گروه مهندسی کامپیوتر)
علی هارون آبادی ³ (عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکز، گروه مهندسی کامپیوتر)

تاریخ دریافت : 1395/10/26 تاریخ پذیرش : 1395/12/06 تاریخ انتشار : 1399/09/01

کلید واژه: cloud computing, Fuzzy, فازی, Load balancing, ماشین مجازی, رایانش ابری, توازن بار, زمان اتمام کل, virtual machine, total completion time,

چکیده مقاله :

رایانش ابری یکی از جدیدترین تحولات در فناوری اطلاعات محسوب می‌شود که به مرور زمان در صنعت و بخش-های آموزشی مختلف فراگیر شده است. رایانش ابری یک فناوری جدید نیست، بلکه یک روش جدید برای ارائه سرویس از طریق اینترنت است. رایانش ابری یک مفهوم جدید به عنوان مخزنی از منابع مجازی‌سازی شده است، که باعث افزایش بهره‌وری، صرفه‌جویی در منابع سخت‌افزاری و بالابردن توان محاسباتی می‌شود. یکی از نگرانی‌های اصلی در محیط رایانش ابری توازن بار است که در صورتی که به صورت مناسب انجام شود می‌تواند باعث افزایش سرعت، کارایی، افزایش رضایت مشتری، کاهش زمان پاسخ می‌شود. در این مقاله نیز مشکلات توازن بار در رایانش ابری مورد بررسی قرار گرفته و تعدادی الگوریتم‌های توازن بار معرفی می‌شود.در انتها الگوریتمی جهت بهبود توازن بار در محیط رایانش ابری پیشنهاد و سپس ارزیابی می‌شود.الگوریتم پیشنهادی ما از ترکیب الگوریتمmin-max و فازی بهره گرفته است و نشان دادیم که در اکثر حالات الگوریتم ما از خالت غیرفازی بهتر رفتار می‌کند.

چکیده انگلیسی:

Cloud computing is one of the newest developments in information technology and has been widespread in the industry and different educational sectors over time. Cloud computing is not a new technology, but it is also a new method for providing services via the Internet. Cloud computing is a new concept as a storage of virtualized resources and it increases the efficiency, saves the hardware resources, and enhances the computing power. The load balancing is one of the main concerns in cloud computing space; and it can increase the speed, efficiency, customer satisfaction and reduce the response time in the case of proper performance. This paper also studies the problems of load balancing in cloud computing and introduces several load balancing algorithms. Finally, an algorithm is proposed and evaluated to improve the load balancing in cloud computing space. Our proposed algorithm utilizes the combination of fuzzy and min-max algorithms; and we have found that our algorithm has better performance than the non-fuzzy algorithm in most of the cases.

منابع و مأخذ:

1-      عرب, نسرین؛ مجید ابوطالبی و مصطفی رافتی (1391)، توازن بار در محیط محاسبات ابری با استفاده از الگوریتم های فرااکتشافی، دومین کنفرانس ملی مهندسی نرم افزار، لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان.

2-      قاسم نژاد ، سیده منیره،  بزرگی راد، سید یاسر، بابازاده،  مرتضی (1395)، بررسی الگوریتم های محاسباتی برای توازن بار در رایانش ابری و پیشنهاد تکنیک، سومین کنفرانس بین المللی پژوهش در مهندسی ،علوم و تکنولوژی، ص.1-21

3-       Nurmi, Daniel, Rich Wolski, Chris Grzegorczyk, Graziano Obertelli, Sunil Soman, Lamia Youseff, and Dmitrii  Zagorodnov.(2009) "The eucalyptus open-source cloud computing system." 9th IEEE/ACM International Symposium on Cluster Computing and the Grid, , pp. 124-131

4-       Aymerich, Francesco Maria, Gianni Fenu, and Simone Surcis.(2008) "An approach to a cloud computing network." First International Conference on the In Applications of Digital Information and Web Technologies, pp.  113-118.

5-       Shaw, Subhadra Bose, and A. K. Singh. (2014) "A survey on cloud computing." International Conference on In Green Computing Communication and Electrical Engineering (ICGCCEE), pp. 1-6.

6-       Dhinesh Babu L.D.,  P. Venkata Krishna,(2013) "Honey bee behavior inspired load balancing of tasks in cloud computing environments", Applied Soft Computing, Vol. 13, No. 5, PP. 2292–2303.

7-       Mayanka Katyal , Atul Mishra, (2013) "A Comparative Study of Load Balancing Algorithms in Cloud Computing Environment" International Journal of Distributed and Cloud Computing Vol. 1  , No.2 .PP.125-131.

8-       Jinhua Hu ; Jianhua Gu ; Guofei Sun ; Tianhai Zhao ,(2010) "A Scheduling Strategy on Load Balancing of  Virtual  Machine  Resources  in Cloud Computing Environment" , Third  International  Symposium  on Parallel  Architectures,  Algorithms and Programming  (PAAP), PP. 18-20.

9-       Wang, Lizhe, Jie Tao, Marcel Kunze, Alvaro Canales Castellanos, David Kramer, and Wolfgang Karl. (2008), "Scientific Cloud Computing: Early Definition and Experience." In HPCC, vol. 8, pp. 825-830.

10-    Modi, Chirag, Dhiren Patel, Bhavesh Borisaniya, Avi Patel, and Muttukrishnan Rajarajan. (2013),  "A survey on security issues and solutions at different layers of Cloud computing." The Journal of Supercomputing 63, no. 2, PP. 561-592.

11-    Milojicic, Dejan. (2008), "Cloud computing:  Interview with Russ daniels and franco travostino." IEEE Internet ComputingVol.5, No.1, PP. 7-9.

12-    Lin, Geng, David Fu, Jinzy Zhu, and Glenn Dasmalchi. (2009), "Cloud computing: IT as a service." IT professional Vol.2, No.1, PP. 10-13.

13-    Kliazovich, Dzmitry, Sisay T. Arzo, Fabrizio Granelli, Pascal Bouvry, and Samee U. Khan. (2013), "E-STAB: energy-efficient scheduling for cloud computing applications with traffic load balancing." International Conference on In Green Computing and Communications (GreenCom), Physical and Social Computing, pp. 7-13.

14-    Buyya, Rajkumar, Rajiv Ranjan, and Rodrigo N. Calheiros. (2010), "Intercloud: Utilityoriented federation of cloud computing environments for scaling of application services." In Algorithms and architectures for parallel processing, pp. 13-31.