پروپوزال کارشناسی ارشد: ارائه یک مدل مبتنی بر مزایده برای تخصیص بهینه منابع در محاسبات ابر

ارائه یک مدل مبتنی بر مزایده برای تحصیص بهینه منابع در محاسبات ابر
سیر تکاملی محاسبات به گونه اي است که می توان امروزه آنرا به عنوان یک عنصر اساسی در زندگی انسان در نظر گرفت. با پیشرفت فناوری اطلاعات نیاز به انجام کارهای محاسباتی در همه جا و همه زمان به وجود آمده است. همچنین نیاز به این هست که افراد بتوانند کارهای محاسباتی سنگین خود را بدون داشتن سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای گران، از طریق خدماتی انجام دهند. در چنین حالتی، کاربران سعی می کنند بر اساس نیازهایشان و بدون توجه به مکان و نحوه ارائه سرویس، به منابع دسترسی یابند [1]. نمونه هاي متنوعی از سیستم هاي محاسباتی ارائه شده است که سعی دارند چنین خدماتی را به کاربران ارائه دهند. محاسبات خوشه ای ، محاسبات توری و محاسبات ابری از جمله این نوع سیستم ها هستند. محاسبات ابری بر پایه شبکه‌های کامپیوتری و در واقع در بیشتر مواقع برپایه اینترنت است که الگویی تازه برای عرضه، مصرف و تحویل خدمات ابری (شامل زیرساخت، نرم‌افزار، بستر و سایر منابع ابری) است. در محاسبات ابری کاربر معمولی از پشت صحنه و آنچه در پی آن اتفاق می‌افتد اطلاع دقیقی ندارد[2].
یکی از مسائل مهم در محاسبات ابری، نحوه تخصیص منابع به کاربران است. کاربران و ارائه دهندگان سرویس های ابری اهداف و نیازمندی های متفاوتی دارند. ارائه دهندگان سرویس های ابری برای داشتن تقاضای بیشتر از طرف کاربران با هم به رقابت می پردازند، از طرفی دیگر کاربران نیز برای دسترسی که منابع با کیفیت مناسب، با همدیگر رقابت می کنند. همچنین کاربران و ارائه دهندگان سرویس های ابری مستقل از همدیگر هستند و دارای سیاست های متفاوتی به منظور تخصیص منابع هستند. علاوه بر این موارد، از جمله مهمترین مسائل در محاسبات ابری، مسئله اقتصادی است[3]. در واقع، کاربران می خواهند با حداقل هزینه ممکن سرویس قابل قبولی را با کیفیت مناسب دریافت کنند، در حالی که ارائه دهندگان سرویس های ابری نیز می خواهند حداکثر سود را داشته باشند و در عین حال مشتری های زیادی را جذب کنند و متقاضی زیادی داشته باشند.
به علت خاصیت ناهمگنی سیستم های ابری، روش های تخصیص منابع در سیستم های ابری به دو گروه تقسیم می شوند، روش های متمرکز بر کاربر و روش های متمرکز بر سیستم [1]. در روش های متمرکز بر سیستم، هدف بهینه سازی عملکرد سیستم مثل افزایش توان عملیاتی سیستم است. در روش های متمرکز بر کاربر، هدف فراهم کردن حداکثر کارایی برای کابران است به طوری که نیازمندی های کاربران از نظر کیفیت سرویس حداقل شود. با توجه به اینکه منابع و بارکاری در سیستم های ابری به صورت دینامیکی هستند و مدام تغییر می کنند، لذا رسیدن به یک کیفیت سرویس مناسب به طوری که عملکرد کلی سیستم و کارایی آن را در سطح قابل قبولی نگه دارد، یک مسئله اساسی است. بنابراین این رفتار دینامیکی سیستم های ابری، به عنوان یک چالش مهم میان کاربران و ارائه دهندگان سرویس محسوب می شود.
برای حل این چالش ها و مشکلات فوق، مدل های تخصیص منابع مبتنی بر مدل های اقتصادی ارائه شده اند که می توان از جمله این مدل ها به مدل بازار-کالا و مدل مزایده اشاره کرد [4]. در مدل بازار-کالا منابع براساس نیاز مصرف کاربران تخصیص داده می شوند، ولی در مدل مزایده کابران و سرویس دهندگان مستقل از همدیگر هستند که می توانند در مورد قیمت ارائه یک سرویس به صورت جداگانه به توافق برسند. براساس توضیحات فوق، سوال اصلی این است که، چگونه می توان مدلی ارائه کرد که هم برای کاربران و هم برای ارائه دهندگان سرویس دارای مزیت بوده و تخصیص منابع را به صورت بهینه انجام دهد، به طوری که به ضرر هیچ یک از دو طرف (کاربران و ارائه دهندگان سرویس) نباشد؟
در این پژوهش هدف ارائه یک مدل اقتصادی مبتنی بر مدل مزایده است که بتواند منابع را به صورت بهینه بین کاربران و ارائه دهندگان سرویس تخصیص دهد. روش معرفی شده براساس سیستمی طراحی می شود، که این سیستم شامل چهار موجودیت کاربر ، واسط معاملات ، سرویس دهنده های ابر و محل داد و ستد ابر است. سرویس دهندگان ابر، منابع را در ابر به اشتراک می گذارند و کاربران می توانند از این منابع استفاده کنند. هر کاربر یک سیستم واسط معاملات (دلال) دارد که وظیفه دلال، کشف منابع و سرویس های مناسب است (به عنوان مثال دلال سعی می کند هر کاربر با حداقل هزینه به سرویس مناسب و منابع باکیفیت دسترسی داشته باشد). محل داد و ستد ابر خود شامل دو بخش است: بخش سرویس اطلاعاتی ابر و بخش مدیریت پیشنهاد ها . سرویس اطلاعاتی ابر این اجازه را به سرویس دهنده های ابر می دهد تا اطلاعات خود و منابع موجود خود را در این سرویس ثبت کنند تا کاربران بتوانند منابع مناسب و مورد نیاز خود را راحتر پیدا کنند. مدیر پیشنهاد ها، وظیفه مدیریت درخواست هایی که از طریف کاربران برای دریافت منابع می شود را بر عهده دارد. شکل (1) نحوه ارتباطات موجودیت ها در مدل پیشنهادی را به ترتیب نشان می دهد. مراحل اجرای مدل پیشنهادی به صورت زیر تعریف خواهد شد:
1. سرویس دهنده ابر به منظور تبلیغ منابع و سرویس های خود در سرویس اطلاعات ابر ثبت نام می کند.
2. مدیر بخش درخواست های مربوط به کاربران (Auctioneer)، مزایده را شروع می کند.
3. Auctioneer سرویس هنده های ابر و دلال های (Brokers) کاربران را از شروع یک مزایده آگاه می کند.
4. سرویس دهنده های ابر و دلال های کاربران پیشنهاد های خود را برای مزایده ارسال می کنند.
5. Auctioneer پیام تایید دریافت پیشنهاد ها را به سرویس دهندگان و دلال ها ارسال می کند.
6. Auctioneer یکی از پیشنهاد های مناسب را انتخاب می کند.
7. Auctioneer یک پیام هشدار مبنی بر اتمام مزایده به دلال ها و سرویس دهنده ها ارسال می کند.
8. براساس مدل پیشنهادی، Auctioneer نتایج تخصیص منابع را به دلال ها و سرویس دهنده ها (مطابق هم) ارسال می کند.
9. به منظور اجرای وظایف کاربر، یک ماشین مجازی در این بخش ایجاد می شود.
10. تاییدیه ایجاد ماشین مجازی به دلال های کاربران ارسال می شود.
11. دلال ها برای اجرای وظایف کاربران بر روی منابع، آن ها به سرویس دهنده های ابر مربوطه ارسال می کنند.
12. سرویس دهنده های ایر وظایف کاربران را اجرا می کنند.
13. سرویس دهنده های ابر کاربران را از نحوه اجرای وظایف مطلع می کنند.
14. اجرای وظایف خاتمه پیدا می کند و ماشین مجازی از بین می رود.
15. شبیه سازی متوقف می شود.

 
فایل Microsoft Word
تعداد صفحات : 10 صفحه
به ضمیمه 15 عدد مقاله از مراجع مورد نیاز موضوع پروپوزال