ارائه يك تكنيك پردازش توزيع شده ي گراف جهت انطباق پذير نمودن سامانه هاي پردازش داده هاي جرياني

كارشناسي ارشد

با افزايش حجم و سرعت توليد و انتقال داده‌ها، روش‌هاي سنتي ذخيره و پردازش داده‌ها ديگر پاسخگوي نيازهاي امروزي نمي‌باشند و در بسياري از حوزه‌ها به راه‌حل‌هايي براي پردازش بي‌درنگ داده‌ها با سرعت و دقت بالا بيشتر احساس مي‌شود. لذا سامانه‌هاي مديريت و پردازش داده‌هاي جرياني بايد بتوانند بي‌شمار داده را بصورت بي‌درنگ با توان عملياتي بالا پردازش كنند. اين سامانه‌ها معمولاً از تركيب چندين منابع توليد و ورود داده، گره‌هاي پردازشي و محاسباتي و اجزاء تحليل داده تشكيل شده است. سامانه پردازش داده‌هاي جرياني را مي‌توان به يك گراف بدون دور و جهت‌دار تبديل كرد. در اين گراف يال‌ها نشان‌دهنده‌ي جريان داده‌ها از گره‌اي به گره ديگر هستند و هر گره داراي يك پرس‌وجو است كه عملياتي را بر روي داده‌هاي ورودي انجام مي‌دهد. رويكردهاي متمركز به دليل عدم انطباق‌پذير بودن با شرايط مختلف مانند سرعت ورود و زمان پردازش متغير داده‌ها، ممكن است كيفيت و دقت مورد انتظار را برآورده نكنند. بنابراين به راهكارهاي توزيع شده براي استفاده از چندين منابع پردازشي جهت افزايش كيفيت و سرعت عمل و همچنين راهكارهاي انطباق‌پذيري خودكار جهت مديريت و تطبيق با شرايط متغير محيط نياز است. راهكار پيشنهادي ما در اين پايان‌نامه، يك تكنيك براي پردازش گراف جريان داده بصورت توزيع شده با استفاده از روش‌هاي كنترلي براي نظارت بر كيفيت سامانه است كه باعث انطباق‌پذير شدن اين سامانه‌ها با شرايط متغير نرخ ورود و زمان خدمت‌دهي داده‌ها مي‌شود. براي رسيدن به اين هدف، واحد كنترلي سامانه، معيارهاي كارايي از نحوه كاركرد سامانه را كه همواره از گره‌هاي محاسباتي دريافت مي‌كند را بررسي مي‌كند و در صورت نياز، با تغيير تعداد گره‌هاي محاسباتي در گراف به صورت پويا، سامانه را با بار كاري پيش رو منطبق مي‌كند. در صورت افزايش يا كاهش نرخ ورود و زمان سرويس، تعداد گره‌هاي محاسباتي افزايش يا كاهش مي‌يابند و بار كاري سامانه متعادل مي‌شود و به دليل تطبيق ميزان منابع با بار كاري، در مصرف انرژي نيز صرفه‌جويي مي‌شود. در سامانه‌هاي ابري استفاده بهينه از منابع پردازشي يكي از مهم‌ترين اصول است. بنابراين با استفاده از تكنيك ارائه شده، مي‌توان اين سامانه‌ها را در محيط‌هاي ابري بيشتر مورد استفاده قرار داد. آزمايش‌هاي انجام شده از مقايسه تكنيك انطباق‌پذيري ارائه شده در اين پايان‌نامه با روش‌هاي غيرانطباق‌پذير در چهار روش توزيع بار متفاوت بين دو نوع از واحدهاي محاسباتي بدون حالت و داراي حالت داخلي نشان مي‌دهد كه استفاده از تكنيك ارائه شده باعث افزايش توان عملياتي و كاهش زمان پاسخ‌دهي شده و از منابع بصورت بهينه استفاده مي‌شود.

192374

دانشگاه علم و صنعت ايران

نرم افزار

دكتر محسن شريفي