دانلود پروژه: بهینه سازی در مصرف انرژی سرویس دهنده ها و صرفه جویی در هزینه کاربران با استفاده از کارگزاردرشبکه های ابری

فهرست مطالب

فصل اول؛ کلیات تحقیق

1-1-  مقدمه. 3

1-2-  معرفی و تشریح کارگزاران در شبکه‌های ابری.. 5

    1-2-1- معماری و ساختار کلی کارگزاران. 6

1-2-2-  انواع کارگزار ازنظر سیاست کاری.. 7

1-3- نحوه به‌کارگیری کارگزار به‌منظور بهینه‌سازی مصرف انرژی.. 8

1-4- نحوه بکار گیری کارگزار به‌منظور کم کردن هزینه کاربران. 9

1-5- بهینه‌سازی مصرف انرژی و کم کردن هزینه توسط کارگزار. 9

1-6- کلیات الگوریتم ارائه شده……………………………………………………………………………………………………………8

1-7- معرفی فصل‌های پایان‌نامه. 10

1-7-1- فصل دوم؛ مروری بر کارهای گذشته. 10

1-7-2- فصل سوم؛ معرفی ابزار CloudSim.. 10

1-7-3- فصل چهارم؛ معرفی الگوریتم‌ ارائه‌شده 11

1-7-4- فصل پنجم؛ شبیه‌سازی و نتایج. 11

1-7-5- فصل ششم؛ جمع‌بندی و نتیجه‌گیری.. 11

1-8- خلاصه فصل. 11

 

 

فصل دوم؛ مروری بر کارهای پیشین

2-1- مقدمه. 13

2-2- تحقیقات و مطالعات در زمینه بهینه سازی مصرف انرژی در محاسبات ابری.. 13

2-3- تحقیقات و مطالعات در زمینه کم کردن هزینه کاربران. 14

2-4- تحقیقات و مطالعات در زمینه استفاده از کارگزار به منظور تخصیص منابع. 15

2-4- بررسی برخی از منابع مورد استفاده در تحقیق حاضر. 16

2-5- خلاصه فصل. 16

فصل سوم؛ معرفی ابزار CloudSim

3-1- مقدمه. 18

3-2- شبیه‌ساز CloudSim.. 18

3-3- مزایای CloudSim.. 18

3-4-  کاربردهای CloudSim.. 19

3-5-  معماری CloudSim.. 20

3-5-1- لایه  UserCode. 20

3-5-2-  لایه CloudSim.. 20

3-6- خلاصه فصل. 22

فصل چهارم؛ معرفی الگوریتم ارائه شده

4-1- مقدمه. 24

4-2- دید کلی از الگوریتم ارائه‌شده 24

4-3- فاز پیش‌درآمد. 25

4-3-1- فلوچارت مرحله پیش‌درآمد. 26

4-3-2- تشریح روش رتبه‌بندی فاصله از میانگین.. 28

4-3-3- محاسبه رتبه انرژی سرویس‌دهنده‌ها 29

4-3-4-رتبه کارایی و سرعت.. 32

4-3-5- رتبه هزینه. 33

4-3-6- نهایی سازی مرحله پیش‌درآمد. 35

4-4- مرحله اجرا 36

4-4-1- فلوچارت مرحله اجرا 36

4-4-2- محاسبه رتبه ساعت کاری.. 38

4-4-3- محاسبه رتبه نهایی سرویس‌دهنده‌ها 39

4-4-4- توزیع منابع روی سرویس‌دهنده‌های برتر. 40

4-4-4-1- روش تقسیم درخواست‌ها بر اساس میزان تفاوت.. 40

4-4-5- شبه کد مرحله اجرا 42

4-5- خلاصه فصل. 43

فصل پنجم؛ نتایج شبیه سازی الگوریتم ها

5-1- مقدمه. 45

5-2-  معرفی سرویس دهنده های نمونه. 45

5-3- مشخصات سرویس دهنده های نمونه در بستر شبیه سازی.. 50

5-3-1- موقعیت زمانی سرویس دهنده ها 50

5-3-2- برنامه زمان بندی بار ترافیکی روی هر سرویس دهنده 51

5-3-2-1- نحوه تقسیم ترافیک روی هر بازه زمانی.. 52

5-3-2-2- ویژگی هر کلادلت ورودی.. 54

5-4- نحوه شبیه سازی الگوریتم پیشنهادی.. 54

5-4-1- نحوه محاسبه رتبه کارایی.. 55

5-4-2- نحوه محاسبه رتبه انرژی.. 56

5-4-3- نحوه محاسبه رتبه هزینه. 59

5-4-4- نحوه محاسبه رتبه ساعت کاری.. 60

5-4-5- نحوه محاسبه رتبه ایستا 61

5-5- شبیه سازی الگوریتم های موجود. 65

5-5-1- شبیه سازی سرویس دهنده ها بدون کارگزار. 65

5-5-2- شبیه سازی به روش انتخاب تصادفی از سرویس دهنده های محلی.. 66

5-5-3- شبیه سازی به روش توزیع یکنواخت روی تمام سرویس دهنده ها 67

5-6- نمودارها و جداول مقایسه ای.. 67

5-6-1- مقایسه مصرف انرژی روش های مختلف… 68

5-6-2- مقایسه هزینه مصرفی کاربران در روش های مختلف… 69

5-6-3- جمع بندی میزان بهینگی الگوریتم ارائه شده 70

5-6-3-1- میزان بهینگی مصرف انرژی.. 71

5-6-3-2- میزان بهینگی هزینه مصرفی.. 71

5-7- خلاصه فصل. 72

فصل ششم؛ جمع بندی و نتیجه گیری

6-1- مقدمه. 75

6-2- مروری بر ساختار تحقیق. 75

6-3- بررسی مزایای تحقیق. 76

6-3-1- کم کردن انرژی مصرفی.. 76

6-3-2- کم کردن میزان هزینه پرداختی کاربران. 76

6-3-3- بالا بردن میزان رضایت کاربران. 77

6-3-4- انعطاف پذیری الگوریتم. 77

6-4- بررسی معایب الگوریتم ارائه شده 77

6-4-1- سخت بودن پیاده سازی.. 77

6-4-2- مشکل اطلاعات از دست رفته. 77

6-4-3- وابستگی به منابع برون سازمانی.. 78

6-5- مطالعات آینده…………………………………………………………………………………………………………………………78

6-6- خلاصه فصل. 78

 منابع

 منابع …………………………………………………………………………………………………………………………………………….79

 

فهرست شکل ها

شکل1-1؛ آهنگ رشد مصرف انرژی در شبکه های ابری………………………………………………………………………..4

شکل ‏1- 2؛ معماری کلی کارگزار‌ها در شبکه‌های ابری …………………………………………………………………………6

شکل 3 ‏-1؛  ساختار لایه های CloudSim. …………………………………………………………………………………………20

شکل3-2؛  نمایی از محیط شبیه ساز کلاد سیم روی روی برنامه NetBeans ………………………………………………………..22

شکل 4-1؛ فلوچارت کاری مرحله پیش‌درآمد. ……………………………………………………………………………………27

شکل4-2 ؛ سهم هر یک از اجزای سیستم در مصرف انرژی………………………………………………………………….30

شکل 4-3؛ فلوچارت دیاگرام مرحله اجرای الگوریتم. ………………………………………………………………………..37

شکل 4-4؛ شبه کد مرحله اجرا………………………………………………………………………………………………………….42

شکل5- 1؛ موقعیت جغرافیایی سرویس دهنده های مورد شبیه سازی…………………………………………………….51

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جداول

جدول4-1؛  قدرت پردازشی سرویس دهنده های مختلف…………………………………………………………………….28

جدول 4-2 ؛ هزینه سرویس دهنده های نمونه. ………………………………………………………………………………….34

جدول 4-3؛  رتبه هزینه سرویس دهنده های نمونه. ……………………………………………………………………………35

جدول 4-4؛  نمونه ارائه شده رتبه های مختلف روی جدول. ………………………………………………………………35

جدول 4-5؛ نمونه جدول نهایی رتبه ایستا. ………………………………………………………………………………………..36

جدول4-6؛ رتبه ساعت کاری به ازای ساعت محلی. …………………………………………………………………………..38

جدول 4-7 ؛  نمونه رتبه کلی محاسبه شده به منظور به کارگیری نهایی آن توسط الگوریتم. …………………….39

جدول 4-8؛  نحوه تقسیم بندی روی سه سرویس دهنده برتر. ……………………………………………………………..41

جدول 5-1 ؛  مشخصات پردازنده و قیمت شرکت های ارائه دهنده ابری در تحقیق حاضر……………………….46

جدول 5-2 ؛ نحوه تقسیم بندی کلادلت ها روی سرویس دهنده های مختلف…………………………………………52

جدول5-3 ؛  نحوه توزیع ترافیکی روی منابع………………………………………………………………………………………53

جدول 5-4؛ رتبه کارایی روی سرویس دهنده های نمونه………………………………………………………………………55

جدول5-5؛ رتبه انرژی بدست آمده روی سرویس دهنده های نمونه………………………………………………………58

جدول5-6؛ رتبه هزینه بدست آمده در سرویس دهنده های نمونه…………………………………………………………..60

جدول 5-7؛ نحوه محاسبه رتبه ساعت کاری در هر بازه زمانی………………………………………………………………61

جدول 5-8؛ محاسبه رتبه ایستا بر اساس رتبه های بدست آمده……………………………………………………………..62

جدول 5-9؛ نمونه جدول نهایی رتبه کلی. …………………………………………………………………………………………62

جدول 5-10؛ شبیه سازی نهایی الگوریتم پیشنهادی.. ………………………………………………………………………….64

جدول 5-11؛ نمونه شبیه سازی با استفاده از روش بدون کارگزار………………………………………………………….66

جدول 5-12 ؛ مقایسه مصرف انرژی روش های پیاده سازی شده………………………………………………………….71

جدول 5-13 ؛ مقایسه میزان هزینه پرداختی روش های پیاده سازی شده با الگوریتم ارائه شده…………………..71

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست نمودارها

نمودار 4-1؛  مقایسه قدرت پردازشی پردازنده های نمونه……………………………………………………………………..29

نمودار 5-1؛ توزیع نرمال در توزیع بار ترافیکی روی سرویس دهنده ها. ……………………………………………….53

نمودار 5-2 ؛ مقایسه مصرف انرژی بین روش های مختلف پیاده سازی شده. ………………………………………..68

نمودار 5-3؛ مقایسه هزینه مصرفی کاربران بین روش های مختلف پیاده سازی شده………………………………..69

نمودار 5-4؛ مقایسه مصرف انرژی کل سرویس دهنده ه  در الگوریتم های مختلف…………………………………70

نمودار 5-5؛ مقایسه هزینه مصرفی کل سرویس دهنده ها طی در الگوریتم های مختلف…………………………..70

 

 

 

 

 

 

 

فهرست علائم و اختصارات

Cloud harmoni Compute Unit…………………………………………………………CCU

Ec2 Compute Unit………………………………………………………….….………ECU

Information and Comunication Technology…………………………..……………….ICT

Infrastructure As A Service……………………………………………………………IaaS

International Standardization Organization…………………………,…………………ISO

Peripheral Component Interconnect……………………………………………………PCI

Platform As A service…………………………………………………………………PaaS

Power Supply Unit…………………………………………………………….………PSU

Software As A service…………………………………………………………………SaaS

Solid State Disk……………………………………………………………………….SSD

واژه نامه فارسی به انگلیسی

اکوسیستم……… ……………………………………………………………………………………………………………….Ecosystem

دیتاسنتر………….. ……………………………………… …………………………………………………………………..DataCenter

زمان بند ابری………. ……………………………………………………………………………………………..Cloud Scheduler

ساعت اوج کاری…………. …………………………………………………………………………………………………Peak Time

شبکه…… …………………………………….. …………………………………………………………………………………..Network

کاربر………………………………………………………………………………………………………………………………………….User

کارگزار……… ………………………………………. ……………………………………………………………………………….Broker

کلادسیم………… ……………………………………… ………………………………………………………………………CloudSim

الگوریتم خودخواهانه…………… ……………………………………………………………………………Selfish Algorithm

مراکز داده ای….. ………………………………….. …………………………………………………………………….DataCenters

مشبک……………………………………………………. …………………………………………………………………………………Grid

هزینه پرداختی……… ………………………………………………………………………………………………….Payment Cost

واژه نامه انگلیسی به فارسی

Bw……………………………….…………………………………….…..پهنای باند…..

CCU……….….استاندارد ساخته شده توسط شرکت کلاد هارمونی به منظور رتبه بندی سرویس دهنده های ابری

CloudLet………………………تکه ابر یا کاری که به ماشین مجازی در شبکه های ابری داده می شود

CloudSim……………….……………………………………..نرم افزار شبیه ساز کلاد سیم

Constant……………………………………………………..……..یک ثابت عددی مثبت

Cost………………………………………………………………….هزینه مصرفی به دلار

CPU……………………………….…………………….…واحد پردازش مرکزی یا پردازنده

Dynamic…………………………………………….…..…..پویا یا تغییر پذیر در بستر زمان

EC2……یک واحد استاندارد جهت سنجش قدرت پردازش سرویس دهنده های شرکت آمازون معادل تقریبی یک گیگاهرتز

Energy…………………………………………………….انرژی مصرفی به کیلو وات ساعت

Green IT…………………………………….…….استاندارد معروف سازگاری با محیط زیست

Hand Shaking…..…………………………………………..هماهنگی جهت تبادل اطلاعات

Latency…………………………………..…..تأخیر که در این تحقیق به معنای کارایی نیز هست

MID…………………………………………………………نصر میانه در هر مجموعه مرتب

NetBeans………………………….……..……..یکی از معروفترین محیط های شبیه سازی جاوا

Overall……………………………………………………………………………کلی

Pay As You Go…………….……………………………….….پرداخت در صورت استفاده

RAM……………………………………………………………………….حافظه اصلی

Rank…………………………….……………………………………………..….رتبه

SSD…………………………………………………………..…..دیسک های سخت جامد

Static…