Effcient Resource Management for Cloud Computing Environments

ABSTRACT

The notion of Cloud computing has not only reshaped the feld of distributed systems but also fundamentally changed how businesses utilize computing today. While Cloud computing provides many advanced features, it still has some shortcomings such as the relatively high operating cost for both public and private Clouds. The area of Green computing is also becoming increasingly important in a world with limited energy resources and an ever-rising demand for more computational power. In this paper a new framework is presented that provides efcient green enhancements within a scalable Cloud computing architecture. Using power-aware scheduling techniques, variable resource management, live migration, and a minimal virtual machine design, overall system efciency will be vastly improved in a data center based Cloud with minimal performance overhead.

INTRODUCTION

For years visionaries in computer science have predicted the advent of utility-based computing will reign champion. This concept dates back to John McCarthy’s vision stated at the MIT centennial celebrations in 1961 .”If computers of the kind I have advocated become the computers of the future, then computing may someday be organized as a public utility just as the telephone system is a public utility… The computer utility could become the basis of a new and important industry.” Only recently has the hardware and software been available to support the concept of utility computing on a large scale. The concepts inspired by the notion of utility computing have recently combined with the requirements and standards of Web 2.0 to create Cloud computing . Cloud computing is defned as, “A large-scale distributed computing paradigm that is driven by economies of scale, in which a pool of abstracted, virtualized, dynamically-scalable, managed computing power, storage, platforms, and services are delivered on demand to external customers over the Internet.” As new distributed computing technologies like Clouds become increasingly popular, the dependence on power also increases. Currently it is estimated that data centers consume 0.5 percent of the world’s total electricity usage and if current demand continues, is projected to quadruple by 2020.

چکیده

مفهوم محاسبات ابر نه تنها موجب تغییر سیستم های توزیع شده بلکه تغییر اساسی در نحوه استفاده از رایانه ها امروزه را نیز تغییر داد. در حالی که محاسبات ابر فراهم می کند بسیاری از ویژگی های پیشرفته، هنوز هم برخی از معایب مانند هزینه های نسبتا بالا عامل برای ابر و عمومی و خصوصی است. محدوده محاسبات سبز نیز در جهان با منابع انرژی محدود و تقاضای رو به افزایش برای بیشتر محاسبات قدرتمند به طور فزاینده ای اهمیت می یابد. در این مقاله یک چارچوب جدید ارائه شده است که پیشرفت های سبز بافی را در یک معماری محاسباتی ابر محاسبه می کند. با استفاده از تکنیک های برنامه ریزی قدرتمند، مدیریت منابع متغیر، مهاجرت زنده و طراحی ماشین مجازی حداقل، بهره وری سیستم به طور کلی در مرکز داده مبتنی بر ابر با حداقل هزینه کار بهبود خواهد یافت.

مقدمه

سالهاست که متخصصان علوم رایانه پیش بینی کرده اند که ظهور رایانه های مبتنی بر ابزار، قهرمان خواهد شد. این مفهوم به چشم انداز جان مک کارتی که در مراسم سالگرد میلادی MIT در سال 1961 ذکر شده بود اشاره کرد. “اگر رایانه هایی که من از آن حمایت کرده ام، رایانه های آینده باشند، محاسبات ممکن است یک روز به عنوان یک ابزار عمومی سازماندهی شود، همانطور که سیستم تلفن خدمات عمومی … ابزار کامپیوتری می تواند به یک صنعت جدید و مهم تبدیل شود. ” تنها به تازگی سختافزار و نرم افزار برای حمایت از مفهوم محاسبات ابزار در مقیاس وسیع موجود است. مفاهیم که از مفهوم محاسبات ابزار الهام گرفته شده است اخیرا با الزامات و استانداردهای وب 2.0 برای ایجاد ابر محاسبات ترکیب شده است. محاسبات ابر به صورت زیر تعریف شده است: “یک پارادایم کامپیوتری توزیع شده در مقیاس بزرگ که به وسیله اقتصاد مقیاس هدایت می شود، که در آن یک مجموعه ای از انرژی محاسباتی، مجازی، پویا، مقیاس پذیر، محاسباتی مدیریت شده، ذخیره سازی، پلتفرم ها و خدمات مشتریان خارجی بر روی اینترنت. ” همانطور که فنآوریهای رایانهای توزیع شده مانند ابرها بهطور فزایندهای محبوب شدهاند، وابستگی به قدرت نیز افزایش مییابد. در حال حاضر برآورد شده است که مراکز داده مصرف 0.5 درصد از کل مصرف برق جهان را در بر می گیرند و اگر تقاضای فعلی ادامه یابد، تا سال 2020 پیش بینی می شود که این میزان به چهار برابر افزایش یابد.

Year: 2010

Publisher : IEEE

By : Andrew J. Younge, Gregor von Laszewski, Lizhe Wang, Sonia Lopez-Alarcon, Warren Carithers