НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ

Модели и методы распределения ресурсов инфокоммуникационной системы облачных центров обработки данных

Тутов А.В.

Основной проблемой современных центров обработки данных является потребление колоссальных объемов электроэнергии, значительная часть которой идет на инфокоммуникационную систему и систему охлаждения, которая начинает усиленно работать в случае неравномерного распределения температуры в зале. Поэтому необходимо совершенствовать методы распределения ресурсов для минимизации энергопотребления, при этом обеспечивая высокий уровень качества сервисов.

Перераспределение ресурсов в облачном центре обработки данных происходит путем живой миграции виртуальных машин, которая дополнительно нагружает систему и мешает осуществлять мониторинг серверов. Данный факт учитывать в процессе управления. В настоящее время существует большое количество работ, посвященных отдельным вопросам оптимального распределения и управления ресурсами облачных центров обработки данных. Однако в известных работах отсутствует полный цикл работ. В данной работе предложены модели и методы полного цикла работ по оптимизации и управлению ресурсами инфокоммуникационной системы облачного центра обработки данных. В частности, предложена модель первоначального размещения виртуальных машин в виде задачи многокритериальной оптимизации и метод ее решения. Приведена двухуровневая система управления ресурсами, которая включает в себя локальные и глобальный контроллер. Локальный контроллер осуществляет мониторинг загрузки и температуры серверов и делает прогноз на следующее окно наблюдения. Для прогнозирования предложено использовать метод группового учета аргументов. Для определения размера окна наблюдения необходимо учитывать длительность миграции. Проведено исследование двух видов живой миграции и предложен метод расчета длительности живой миграции, на основе нахождения аналитического выражения плотности вероятности, позволяющего с определенной вероятностью определить критерий закрытия окна на локальных контроллерах в системе управления ресурсами центров обработки данных. Для сервисов SaaS и PaaS, использующих горизонтальное масштабирование, предложена модель двухкритериальной оптимизации числа виртуальных машин в кластерах крупного многозвенного приложения, которую предложено решать комбинированным методом последовательных уступок и ограничений живой миграции, на основе нахождения аналитического выражения плотности вероятности, позволяющего с определенной вероятностью определить критерий закрытия окна на локальных контроллерах в системе управления ресурсами ЦОД. Для сервисов SaaS и PaaS, использующих горизонтальное масштабирование, предложена модель двухкритериальной оптимизации числа виртуальных машин в кластерах крупного многозвенного приложения, которую предложено решать комбинированным методом последовательных уступок и ограничений.

Редакционная коллегия

Бобровский В.И.
(д.т.н., доцент, начальник отдела ОАО "ИНТЕЛТЕХ")

Борисов В.В.
(д.т.н., профессор, Действительный член Академии военных наук РФ, профессор кафедры вычислительной техники МЭИ)

Будко П.А.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры технического
обеспечения связи и автоматизации ВАС)

Будников С.А.
(д.т.н., доцент, действительный член Академии информатизации
образования, начальник кафедры автоматизированных
систем управления ВУНЦ ВВС "ВВА")

Верхова Г.В.
(д.т.н., профессор, заведующая кафедрой автоматизации
предприятий связи СПб ГУТ им. профессора М.А.Бонч-Бруевича)

Гончаревский В.С.
(д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники
РФ, профессор кафедры технологий и средств технического
обеспечения и эксплуатации автоматизированных систем
управления ВКА имени А.Ф.Можайского)

Комашинский В.И.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры обработки и передачи
дискретных сообщений СПб ГУТ им. профессора
М.А.Бонч-Бруевича)

Кирпанев А.В.
(д.т.н., доцент, начальник отдела ОАО «НПП «РАДАР ММС»)

Курносов В.И.
(д.т.н., профессор, академик Арктической академии наук,
академик Международной академии информатизации,
академик Международной академии обороны, безопасности
и правопорядка, член-корреспондент РАЕН, главный научный
сотрудник ОАО "НИИ "Рубин")

Мануйлов Ю.С.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры автоматизированных
систем управления космических комплексов ВКА имени
А.Ф.Можайского)

Морозов А.В.
(д.т.н., профессор, действительный член Академии военных наук РФ, начальник кафедры автоматизированных систем боевого управления ВА ВПВО ВС РФ)

Мошак Н.Н.
(д.т.н., доцент, начальник отдела ОАО "ИНТЕЛТЕХ")

Пророк В.Я.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры автоматизированных
систем управления ВКА имени А.Ф.Можайского)

Семенов С.С.
(д.т.н., доцент, профессор кафедры технического
обеспечения связи и автоматизации ВАС)

Синицын Е.А.
(д.т.н., профессор, начальник НИО ОАО "ВНИИРА")

Шатраков Ю.Г.
(д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, ученый
секретарь ОАО "ВНИИРА")