Моделирование виртуализированных серверов


Виртуальные инфраструктуры распространяются по всему миру. Они могут оптимизировать производительность, что приводит к снижению совокупной стоимости владения и значительному повышению управляемости ИТ-систем. Следующим эволюционным скачком стали облачные вычислительные системы. В этом решении ИТ-инженер обслуживает только оборудование, а конечные пользователи арендуют только инфраструктуру. Наиболее приемлемое определение облачных вычислений было опубликовано NIST [1], которое определяет пять основных характеристик систем облачных вычислений.

Моделирование этих систем является одной из наиболее исследованных тем. Многие компании размещают виртуальные машины (VDS), чтобы продавать их как услугу. Для них очень важно предсказать, сколько виртуальных машин можно использовать с использованием данной аппаратной инфраструктуры, или сколько времени они затрачивают на создание заданного количества виртуальных машин. Opennebula [2] - это механизм виртуальной инфраструктуры, который может развертывать, контролировать и контролировать виртуальные машины на многих физических узлах. Haizea [2] была разработана Чикагским университетом. Это архитектура управления арендой с открытым исходным кодом, которая может использоваться Opennebula в качестве обычного планировщика. С этими двумя они могут управлять физическими узлами, чтобы автоматизировать генерацию виртуальных машин, определенных шаблонами. Haizea также может работать как симулятор виртуальной инфраструктуры, который может предсказать (на основе модели), сколько виртуальных машин можно безопасно запустить в инфраструктуре.

Мы симулировали и анализировали систему, построенную с использованием Bladecenter и Haizea в режиме симуляции, а также в режиме Opennebula, чтобы проводить эксперименты и сравнивать их друг с другом.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Haizea может управлять двумя методами клонирования. Первый называется подготовка образа, что означает, что мы определяем момент, когда виртуальная машина должна быть достижимой и пригодной для использования. В этом случае Haizea использует пропускную способность передачи, которая определена в файле конфигурации, чтобы вычислить, сколько времени требуется для передачи файлов изображений в зависимости от размера. Второй называется неуправляемым, когда мы можем определить только момент, когда Opennebula начинает клонировать файл образа виртуальной машины. К сожалению, Haizea поддерживает подготовку изображений только в режиме симуляции, но не в режиме Opennebula [6]. Это является причиной статической задержки между моделированием и результатами измерений.


Рис 4. Статическая разница между симуляцией и измерением

Как показано на рис. 4, мы можем компенсировать время жизни виртуальной машины в режиме измерения, чтобы управлять точным сроком службы в 1 час. Однако знание времени, необходимого для передачи изображения, является необходимым условием для такого рода компенсации.

В некоторых случаях не проблема, что развертывание виртуальной машины задерживается на несколько минут. Например, когда виртуальная машина будет производительным блоком системы, и мы не хотим удалять в ближайшем будущем. Но в некоторых особых случаях необходимо вовремя развертывать виртуальные машины. Например, урок должен быть начат точно в заранее определенное время в школе. Недопустимо откладывать это из-за ИТ-инфраструктуры.

РЕКОМЕНДАЦИЯ ПО РАЗВИТИЮ HAIZEA

Мы пропускаем некоторые параметры из Haizea, которые должны быть реализованы в будущей версии. Во-первых, функция подготовки изображений в режиме Opennebula для лучшего использования. Во-вторых, в режиме симуляции мы не можем определить стандартное отклонение для развертывания. Однозначно, что когда мы копируем образ системы размером 4 ГБ, примерно в 30-40 раз, его время копирования не займет точно такое же время.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы продемонстрировали, что развертывание изображений вызывает статическую разницу между временем начала моделирования и результатами режима Opennebula.

Мы показали, что можно минимизировать время развертывания образа, например, с крошечными изображениями и используя удаленную файловую систему для хранения несистемных файлов, поэтому разница между симуляцией и режимом Opennebula может быть эффективно уменьшена.

Мы показали, что высокая загрузка ЦП не вызвала значительной разницы во времени запуска виртуальных машин. 

Использованные источники

[1] P. Mell, T. Grance, The NIST Definition of Cloud Computing, NIST Special Publication 800-145, (September 2011) dl.acm.org/citation.cfm?id=2206223

[2] B. Sotomayor, R. S. Montero, I. M. Llorente, I. Foster, “Virtual Infrastructure Management in Private and Hybrid Clouds”, IEEE Internet Computing, vol. 13, no. 5, pp. 14-22, (Sep.-Oct. 2009), DOI: 10.1109/MIC.2009.119.

[3]   OpenNebula.org, [Online] opennebula.org

[4] B. Sotomayor, R. S. Montero, I. M. Llorente, I. Foster. “Capacity Leasing in Cloud Systems using the OpenNebula Engine”, in Workshop on Cloud Computing and its Applications 2008 (CCA08) October 22-23, 2008, Chicago, Illinois, USA [5]   Haizea, [Online] haizea.cs.uchicago.edu

[6] Borja Sotomayor, “[Haizea] image transfer not working in Haizea 1.0 + Opennebula 1.4” [Online] mailman.cs.uchicago.edu/pipermail/haizea/2011-April/000307.html


Modelling of virtualized servers
Ákos Kovács, Gábor Lencse


Авторизация
Забыли свой пароль?