پایان نامه طراحي و پياده سازي يک زمانبندِکار اشکال­ آگاه در سيستمهاي محاسبات ابري

متن کامل پایان نامه مقطع ارشد : مهندسی فناوری اطلاعات

گرایش :  طراحی و تولید نرم افزار

عنوان : طراحي و پياده سازي يک زمانبندِکار اشکال­آگاه در سيستمهاي محاسبات ابري

دانشکده آموزشهای الکترونیکی

پايان‌نامه كارشناسی ارشد در رشته ی مهندسی فناوری اطلاعات

(طراحی و تولید نرم افزار)

طراحي و پياده سازي يک زمانبندِکار اشکال­آگاه در سيستمهاي محاسبات ابري

استاد راهنما

آقای دکتر فرشاد خون جوش

استادان مشاور

آقای دکتر غلامحسین دستغیبی فرد

خانم دکتر منیژه کشتگری

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکيده

با افزایش بازار استفاده از تکنولوژی محاسبات ابری، مراکز داده عظیمی به وجود آمده­اند تا محاسبات را سریع­تر انجام دهند. يکي از دغدغه­هاي اصلي در محاسبات ابری، مواجه­شدن با اشکال­ها در حين اجرا ­کردن يک برنامه موازي زمان­بر است. براي غلبه بر اين قبيل مشکلات، عموما از روش­هاي آزمون نقطه­مقابله­گيري[1] يا آرشيوکردن[2] استفاده مي­شود. اما اين روش­ها غالبا سربار بالايي دارند و به صورت واکنشي عمل مي­کنند.

در اين پایان نامه روشي را معرفي مي­کنيم که علاوه بر بازيافت و بازگشت به عقب برای تحمل پذیری اشکال، بتواند گره­های محاسباتی که احتمال وقوع خرابی در آن­ها بیشتر است را شناسایی نماید و به صورت پیش­کنشی عمل کرده و ماشین­های مجازی را که بر روی آن­ها قرار دارد به گره­های محاسباتی امن­تر مهاجرت دهد تا در صورت وقوع اشکال در گره مشکوک برنامه موازی بدون وقفه به کار خود ادامه دهد. علاوه بر آن، در این الگوریتم با بهره­گیری از قانون بیز و مدل هزینه پیشنهادی، آزمون نقطه­مقابله­گيري زائد تا حد امکان حذف شده و زمان اجرای برنامه بهبود خواهد یافت. با استفاده ازشبیه­سازی نشان می­دهیم که روش پیشنهادی بسته به شرایط مختلف تا 78% زمان اجرا را بهبود می­بخشد و از منابع کمتری استفاده می­کند.

واژه­های کلیدی: سیستم­های محاسبات ابر[3]، پیش­بینی اشکال[4]، مدل مبتنی بر هزینه[5]، قانون بیز[6]، پیش­کنشی[7]، آزمون نقطه­مقابله­گيري هماهنگ[8] ، مهاجرت[9].

  فهرست مطالب

عنوان                   صفحه

1      مقدمه. 2

2      قابليت دسترسي بالا.. 9

2-1      مفاهيم پايه قابليت دسترسي بالا. 9

2-1-1      تعريف قابليت دسترسي بالا.. 9

2-1-2      مفاهيم و مباحث مرتبط با قابليت دسترسي بالا.. 10

2-1-3      معيارهاي سنجش قابليت دسترسي… 12

2-1-4      سطوح قابليت دسترسي بالا.. 13

2-1-5      توقف برنامه‌ريزي شده و توقف برنامه‌ريزي نشده. 14

2-1-6      عوامل مؤثر بر ميزان دسترسي سيستم.. 16

2-2      دستيابي به قابليت دسترسي بالا در سيستم‌هاي كلاستر. 16

2-2-1      تعريف نقاط منفرد بروز خرابی… 17

2-2-2      از بين بردن نقاط منفرد بروز خرابی در اجزاي سخت‌افزاري… 17

2-2-3      از بين بردن نقاط منفرد بروز اشكال در اجزاي نرم‌افزاري… 23

2-2-4      تشخيص دهندۀ خرابي در كلاسترهاي با قابليت دسترسي بالا.. 25

2-2-5      معماري کلاسترهاي با قابليت دسترسيبالا.. 26

2-2-6      اتصالات و شبکه کلاستر. 28

2-2-7      مديريت و نظارت بر کلاستر. 28

2-2-8      تصوير يکپارچه سيستم (SSI) 33

3     روالهای تحمل‌پذیر اشکال برای رسیدن به قابلیت دسترسی بالا در سیستمهای مبادله پیام. 36

3-1      پيشزمينه و تعاريف… 38

3-1-1      مدل سيستم.. 38

3-1-2      حالت‌هاي سيستم يكپارچه. 39

3-1-3      تعامل با دنياي خارج.. 40

3-1-4      پيام در حال گذر. 41

3-1-5      قراردادهاي ثبت وقايع.. 42

3-1-6      ذخيره‌ساز پايدار. 43

3-1-7      جمع‌آوري داده‌هاي زائد.. 44

3-2      بازيافت براساس نقطه مقابله. 44

3-2-1      نقطه مقابله گرفتن به صورت غيرهماهنگ….. 45

3-2-2      نقطه مقابله گرفتن به صورت هماهنگ….. 48

3-2-3      نقطه مقابله گرفتن بر اساس ارتباطات… 51

3-3      بازيافت بر اساس ثبت وقايع. 54

3-3-1      شرط يكپارچگي بدون پروسه‌هاي يتيم.. 55

3-3-2      ثبت بدبينانه وقايع.. 56

3-3-3      ثبت خوشبينانه وقايع.. 59

3-3-4      ثبت علّي وقايع.. 61

3-3-5      مقايسه قراردادهاي بازيافت…. 63

3-4      مباحث مطرح در پياده‌سازي.. 63

3-4-1      بررسي… 63

3-4-2      پياده‌سازي تکنيکهاي نقطه مقابله گرفتن… 64

3-4-3      مقايسة قراردادهاي نقطه مقابله‌ گرفتن… 66

3-4-4      قراردادهاي ارتباطي… 66

3-4-5      بازيافت بر اساس روش ثبت وقايع.. 67

3-4-6      ذخيره‌ساز پايدار. 67

3-4-7      دنبال كردن وابستگي… 68

3-4-8      بازيافت…. 69

4     کارهاي انجام شده اخیر. 71

4-1      مروري بر روش‌هاي پيشبيني اشکال.. 72

4-1-1      کلاسه بندي و اشکالهاي ريشه آماری… 72

4-1-2       مدل آماري زمان ميان خرابي‌ها 73

4-1-3      جمع‌آوري و پيش‌پردازش داده‌هاي مرتبط با خرابي… 73

4-2      تکنيک‌هاي پيش‌بيني اشکال.. 74

4-2-1      حدآستانه مبتني بر آمار. 74

4-2-2      آناليز سري‌هاي زماني… 75

4-2-3      کلاسه‌بندي مبتني بر قانون.. 75

4-2-4      مدل‌هاي شبکه بيزي… 76

4-2-5      مدل‌هاي پردازش شبه مارکوف… 76

4-3      مطالعات انجام گرفته. 77

5     روش پيشنهادي.. 86

5-1      مدل اشکال.. 86

5-1-1      متوسط زماني تا خرابي… 89

5-2      مبانی احتمال و پیشبینی.. 91

5-2-1      مفاهیم اولیه. 91

5-2-2      رابطه قانون بيز و احتمال درستي پيش‌بيني… 92

5-3      رابطه الگوريتم پيش‌بيني و مدل اشکال.. 94

5-3-1      تحليل روابط احتمالي… 94

5-4      مدل پيشنهادي.. 97

5-4-1      ارائه الگوريتم.. 100

5-4-2      مدل مبتني بر هزينه. 101

5-4-3      اثر پيش‌بيني‌کننده بر روي مدل‌هاي هزينه. 105

5-4-4      تصميم‌گيري سيستم در کارگزار ابر. 106

6      نتایج آزمایشها 109

6-1      معرفی شبیه‌ساز CloudSim… 109

6-1-1      اجزای ابر. 109

6-1-2      اجزای اصلی هسته. 111

6-1-3       سرویس‌های موجود و الگوریتم‌های آن‌ها 114

6-1-4      روند کار شبیهساز. 115

6-2      نحوه پیادهسازی سیستم تحمل‌پذیر اشکال در شبیهساز 116

6-2-1      FaultInjector. 117

6-2-2       FaultPredictor. 120

6-2-3      FTHost. 121

6-2-4       FTDatacenter. 121

6-2-5       FTDatacenterBroker. 122

6-3      نتایج آزمایشات.. 124

6-3-1      بررسی اثر سربار نقطه مقابله‌گیری… 126

6-3-2      بررسی عمل‌های انتخابی… 127

6-3-3      خرابی‌های متوقف سازنده و غیر متوقف سازنده. 129

7     نتیجه گیری و پیشنهادات… 132

منابع   133

1          مقدمه

 جهان محاسباتی که امروزه با آن روبرو هستیم روز به‌روز در حال بزرگ­تر و پیچیده‌تر شدن است. محاسبات ابری نیز در ادامه سبک‌های دیگر مانند محاسبات توری با هدف پردازش حجم عظیمی از داده با استفاده از خوشه‌هایی از کامپیوتر‌هاست. طبق گراش ارائه شده ای از گوکل، در حال حاضر به لطف محاسبات توزیع شده روزانه بیش از 20 ترابایت داده خام اینترنتی مورد پردازش قرار می‌گیرد. تکامل و شکل‌گیری محاسبات ابری خواهد توانست این چنین مسائلی را به راحتی و به شکلی مناسب‌تر از طریق سرویس‌های مبتنی بر تقاضا حل و فصل نماید. از زاویه دیگر، جهان محاسباتی اطراف ما در حال حرکت به سمت الگوهای “پرداخت برای استفاده” حرکت می‌کند و همین الگو یکی دیگر از پایه‌های اصلی محاسبات ابری محسوب می‌شود.

محاسبات ابری که در اواخر سال 2007 پا به عرضه ظهور گذاشت هم­اکنون به دلیل توانایی‌اش در ارائه زیر ساخت فناوری پویا و بسیار منعطف، محیط‌های محاسباتی تصمین شده از نظر کیفیت و همچنین سرویس‌های نرم‌افزاری قابل پیکر­بندی به موضوع داغ بدل شده است . در گزارش رویکردی گوگل همانطور که در شکل ‏1‑1 مشاهده می‌نمایید، محاسبات ابری، محاسبات توری را پشت سر گذاشته است [1]. محاسبات ابری از رویکرد مجازی­سازی بهره­گیری می­نماید که این امر سبب انعطاف­پذیری بیشتر سیستم ابر می­شود. در حقیقت با استفاده از این تکنولوژی، برنامه­ها می­توانند سرویس‌های مختلف را به صورت مجزا و انتزاعی از گره‌های سرویس‌دهنده دریافت نمایند.

 شکل ‏1‑1رویکرد یه تکنولوژی‌های مختلف محاسبات توزیع شده [1]

تعاریف زیادی در مورد محاسبات ابری ارائه شده است که سعی می‌نمایند مشخصه‌های اصلی محاسبات ابری را مد نظر بگیرند که سیستم ابری را ” یک مدل برای دسترسی بنابر تقاضا و راحت تحت شبکه به یک مجموعه اشتراکی از منابع محاسباتی قابل پیکربندی” تعریف می‌نمایند درحالی­که “این منابع با کمترین تلاش و هزینه به صورت آزاد” فراهم گردند [2].

محاسبات ابری از خصوصیات منحصر به فردی بهره می‌برد که این سبک محاسباتی را از سایر سبک‌ها متمایز می‌کند. البته برخی از این خصوصیات کما بیش در سبک‌های پیشین نیز وجود داشته­اند. بعضی از این خصوصیات عبارتند از:

  • ارائه سرویس مبتنی بر تقاضا: در اینجا لازم نیست تا برای آن چه استفاده نمی‌کنید هزینه پرداخت کنید. این بدان معناست که مشتریان تنها بر اساس مقدار و کیفیت سرویسی که مصرف می‌نمایند، هزینه استفاده پرداخت می‌نمایند. در حقیقت رویکرد این تکنولوژی همانند سرویس‌های عمومی قابل استفاده دیگر امروزی است. برای مثال همان­طور که برای تولید برق نیاز نیست که هر خانوار دارای ژنراتور و سایر وسایل تولید الکتریسیته باشد، دریافت سرویسی مانند محاسبات یا محل ذخیره داده نیز دیگر نیازی به خصوصی بودن ندارد و می‌توان آن را از فراهم آوردنگان ابر[1] اجاره کرد.
  • دسترسی شبکه گسترده (اینترنت): این سیستم برای تحویل و ارئه سرویس‌ها از بستر موجود برای اینترنت استفاده می‌نماید. بنابراین مشتریان سرویس‌ها به هیچگونه نرم‌افزار یا سخت‌افزار خاصی نیاز ندارند و با همان مرورگری که هر روزه به گشت و گذار در وب می‌پردازند می‌توانند از سرویس‌های ابر بهره ببرند.
  • استخر منابع: در این سیستم با حجم وسیعی از منابع روبرو هستیم. این منابع از طریق مجازی­سازی از محل فیزیکی خود مستقل شده­اند. بنابراین به راحتی می‌توانند در بستر شبکه جا­به­جا شوند. در واقع نرم‌افزارها، پایگاه‌های داد، وب سرورها و سیستم‌های عامل همگی به عنوان سرورهای مجازی در سیستم ابر حضور دارند.
  • قابلیت اطمینان بالا: فراهم آورندگان ابر به مشتریان خود تضمین می‌دهند که سیستم ابر همیشه قابلیت ارائه سرویس را داشته باشد. حال آنکه در سیستم‌های خانگی یک اشکال در نرم‌افزار یا سخت‌افزار می‌تواند موجب عدم دسترسی به اطلاعات و سرویس شود.
  • هزینه پایین: به صورت سنتی برای اجرای برنامه‌های سنگین محاسباتی یا داده ای عظیم نیاز به یک سیستم با توان بالای محاسباتی و داده­ای احساس می‌شده است. این سیستم هزینه سنگینی را برای شرکت و یا افراد سرویس­گیرنده فراهم می‌آورده است. حال با استفاده از سرویس‌های موجود بر روی ابر، کاربران می‌توانند بر روی پروژه خود تمرکز بیشتری داشته باشد و هزینه گزافی را بابت تهیه زیرساخت‌ها نپردازد.
  • به‌روز بودن: هزینه‌های گزافی که برای برپا بودن و به‌روز بودن زیرساخت‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری باید پرداخت شوند با استفاده از ابر از بین می‌رود. در حقیقت به‌روز در آوردن زیرساخت‌ها از وظایف فراهم­آورندگان ابر می‌شود که بدون آن­که کاربر نهایی از این موضوع مطلع شود انجام می‌پذیرد.

تعداد صفحه : 160

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

:        ****       info@elmyar.net

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :

 

برای جستجو بر اساس موضوع های پایان نامه ها اینجا کلیک کنید

مطالب مشابه را هم ببینید

 

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید