جانمایی ماشین‌های مجازی در مرکز داده ابری با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی دره انرژی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسنده

گروه علوم کامپیوتر، پردیس ریاضی و کامپیوتر خوانسار، دانشگاه اصفهان

چکیده

در پژوهش حاضر الگوریتم بهینه‌سازی دره انرژی به عنوان یک الگوریتم نوظهور برای حل مسئله جانمایی ماشین‌های مجازی روی ماشین‌های فیزیکی در یک مرکزداده ابری اعمال شده است. همچنین، برای اعمال مناسب الگوریتم برای حل مسئله جانمایی، تغییراتی به الگوریتم پایه اعمال شد. الگوریتم بهینه‌سازی دره انرژی با معرفی چندین عملگر مناسب مسئله جانمایی ماشین‌های مجازی اصلاح شد. کاهش توان مصرفی مرکز داده به عنوان هدف بهینه‌سازی لحاظ شد. مسئله جانمایی به صورت یک مسئله بهینه‌سازی مقید فرموله شد. در مرحله ارزیابی، الگوریتم برای یک مرکز داده شامل ماشین‌های فیزیکی ناهمگن و به ازای بارهای کاری مختلف ارزیابی شد تا کارآمدی الگوریتم ارزیابی شود. نتایج به‌دست آمده توسط الگوریتم با چندین روش ابتکاری پایه و دو الگوریتم فراابتکاری مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد الگوریتم بهینه‌سازی دره انرژی نسبت به الگوریتم پایه بین حدود 3 تا 19 درصد باعث کاهش توان مصرفی در مرکز داده شده است. همچنین، الگوریتم بهینه‌سازی دره انرژی در همه ارزیابی‌های صورت گرفته از نظر توان مصرفی از روش‌های ابتکاری بهتر و نسبت به دو روش فراابتکاری اندکی بهتر عمل کرده است. به عنوان یک پارامتر جانبی دیگر، هدررفت منابع نیز مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج نشانگر کارامدی الگوریتم نسبت به روش‌های ابتکاری است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Virtual Machine Placement in Cloud Data Centers using Energy Valley Optimizer Algorithm

نویسنده [English]

  • Mohsen Kiani
Departmenr of Computer Science, Khansar Campus, University of Isfahan
چکیده [English]

In the present study, Energy Valley Optimizer (EVO), as an emerging meta-heuristic optimization algorithm, is employed to solve the problem of virtual to physical machine placement (VMP) in a cloud data center. Further, in order to accommodate the algorithm for the placement problem, some necessary changes were applied to the algorithm. EVO algorithm equipped with a set of properly-designed operators was then employed to solve the VMP problem. Minimizing the power consumption was considered as the optimization goal. The VMP problem was formulated as a constraint optimzation problem. In the evaluation phase, a data center with a given set of heterogeneous physical machines with different input workloads generated synthetically were modeled to evaluate the effectiveness of the EVO algorithm. The results obtained by EVO were compared with several heuristics. The evaluation results indicate that EVO algorithm is able to reduce power consumption from around 3 to around19 percent compared with FFD. Furhter, EVO outperformed all the evaluated heuristics in terms of power consumption. As a secondary parameter, resource wastage in the data center was also evaluated, which the obtained results show effectiveness of EVO when compared to other heuristics.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cloud datacenter
  • virtual machine placement
  • power consumption