Kohne Cloud-Föderationen

SLA-basierte VM-Scheduling-Verfahren
1. Auflage 2018
ISBN: 978-3-658-20973-5
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 386 Seiten

Andreas Kohne liefert einen fundierten Einblick in die Grundlagen des Cloud Computings, der Cloud-Föderationen und des SLA-basierten VM-Schedulings. Weiterhin wird mit FederatedCloudSim ein flexibles und erweiterbares Simulationsframework zur Untersuchung unterschiedlichster Föderationsszenarien vorgestellt. Mithilfe des Frameworks werden dann verschiedene Scheduling-Strategien untersucht und ihre Auswirkungen auf die SLA-Einhaltung und die Finanzen der Cloud Service Provider umfassend untersucht.Der Autor
Andreas Kohne hat sich in den letzten Jahren intensiv mit dem Bereich Cloud Computing auseinandergesetzt und sich dabei auf den Bereich der SLA-basierten föderierten Cloud-Umgebungen spezialisiert. Er arbeitet bei einem großen IT-Systemhaus in Dortmund und veröffentlicht Fachbücher in den Bereichen IT-Management und Business Development. Seine Forschungsarbeit hat er gemeinsam mit der TU Dortmund durchgeführt.  

Andreas Kohne hat sich in den letzten Jahren intensiv mit dem Bereich Cloud Computing auseinandergesetzt und sich dabei auf den Bereich der SLA-basierten föderierten Cloud-Umgebungen spezialisiert. Er arbeitet bei einem großen IT-Systemhaus in Dortmund und veröffentlicht Fachbücher in den Bereichen IT-Management und Business Development. Seine Forschungsarbeit hat er gemeinsam mit der TU Dortmund durchgeführt.  

Autoren/Hrsg.

Kohne, Andreas

Inhaltsverzeichnis

1;Danksagung;6
2;Inhaltsverzeichnis;8
3;Abbildungsverzeichnis;14
4;Tabellenverzeichnis;16
5;Abkürzungen;19
6;1 Einleitung;24
6.1;1.1 Cloud-Föderationen;26
6.2;1.2 Service Level Agreements;27
6.3;1.3 Cloud Scheduling;28
6.4;1.4 Ziel der Arbeit;32
6.5;1.5 Wissenschaftliche Fragestellungen;32
6.6;1.6 Forschungsbeitrag;33
6.7;1.7 EASI CLOUDS;36
6.8;1.8 Beitrag Anderer;37
6.9;1.9 Aufbau der Arbeit;38
7;Teil IGrundlagen und verwandteArbeiten;40
7.1;2 Cloud Computing;41
7.1.1;2.1 Entwicklung;41
7.1.2;2.2 Service-Arten;46
7.1.3;2.3 Umsetzungsarten;48
7.2;3 Service Level Agreements;51
7.2.1;3.1 Cloud SLAs;52
7.2.2;3.2 Automatische SLA-Verarbeitung;53
7.2.3;3.3 SLAs in Forschung und Industrie;54
7.3;4 Cloud Föderationen;57
7.3.1;4.1 Inter-Clouds;57
7.3.2;4.2 Cloud Broker;61
7.3.3;4.3 Inter-Cloud-Forschung;65
7.4;5 Cloud Scheduling;68
7.4.1;5.1 VM-Scheduling;69
7.4.2;5.2 Zentrales Scheduling;70
7.4.3;5.3 Dezentrales Scheduling;71
7.4.4;5.4 Multi-Level Scheduling;71
7.4.5;5.5 Scheduling in Cloud-Umgebungen;72
8;Teil IIFederatedCloudSim;75
8.1;6 Simulation von Cloud Systemen;76
8.1.1;6.1 Simulationsanforderungen;79
8.1.2;6.2 Frameworkauswahl;83
8.1.3;6.3 CloudSim;87
8.1.3.1;6.3.1 Aufbau;88
8.1.3.2;6.3.2 Simulationsablauf;94
8.1.3.3;6.3.3 Fehlende Funktionalitäten;95
8.2;7 Das FCS-Framework;99
8.2.1;7.1 Konzeption;99
8.2.2;7.2 Aufbau;102
8.2.3;7.3 Konfiguration von FederatedCloudSim;104
8.2.4;7.4 Simulationsablauf;106
8.2.5;7.5 Overprovisioning;110
8.2.6;7.6 Host-Energiemodell;112
8.2.7;7.7 Service Request;114
8.2.8;7.8 Initiale VM-Verteilung;115
8.2.9;7.9 Service Level Agreements (SLAs);118
8.2.9.1;7.9.1 SLAs und FCS;118
8.2.9.2;7.9.2 SLA-Manager;123
8.2.10;7.10 Workload-Verarbeitung;127
8.2.11;7.11 Föderation;128
8.2.12;7.12 Virtuelle Cloud Service Provider (vCSPs);129
8.2.13;7.13 VM-Scheduling;130
8.2.14;7.14 CloudAccount;135
8.2.14.1;7.14.1 Das Finanzmodell;136
8.2.15;7.15 Auktionsplattform;141
8.2.15.1;7.15.1 Auktionen in FederatedCloudSim;143
8.2.16;7.16 Vertrauensfaktor;148
8.2.17;7.17 Monitoring und Logging;149
8.2.17.1;7.17.1 Monitoring;149
8.2.17.2;7.17.2 End-Log;150
8.2.17.3;7.17.3 Accounting-Log;152
8.2.17.4;7.17.4 Migrations-Log;154
8.2.17.5;7.17.5 Gephi;154
8.2.18;7.18 Zusätzliche Werkzeuge;158
8.2.19;7.19 Relevante Metriken;159
8.2.20;7.20 Performance-Analyse des Frameworks;164
8.3;8 Auswahl von Eingabedaten;169
8.3.1;8.1 Grid und Cloud Workloads;171
8.3.2;8.2 Reale Cloud Workload Traces;175
8.3.2.1;8.2.1 Bitbrains Datensatz;175
8.3.2.2;8.2.2 Materna Datensatz;177
9;Teil IIIScheduling-Strategien;179
9.1;9 Modell;180
9.1.1;9.1 Das initiale Scheduling;182
9.1.2;9.2 Das SLA-basierte Scheduling;184
9.1.3;9.3 Taxonomie;187
9.2;10 DC-Scheduling;198
9.2.1;10.1 Simulationsszenarien;199
9.2.2;10.2 Reaktive Scheduler;203
9.2.2.1;10.2.1 FirstFit;203
9.2.2.2;10.2.2 HPGWF;204
9.2.2.3;10.2.3 HPGOP;206
9.2.2.4;10.2.4 HPGBF;206
9.2.2.5;10.2.5 MMBF;207
9.2.2.6;10.2.6 MMOP;208
9.2.2.7;10.2.7 MMWF;208
9.2.2.8;10.2.8 Evaluation der Intra-DC-Scheduler;208
9.2.3;10.3 Initiale VM-Verteilung;213
9.2.4;10.4 Proaktive Scheduler;216
9.2.4.1;10.4.1 Energieeffizientes VM-Scheduling;216
9.2.4.2;10.4.2 Lastausgleichendes VM-Scheduling;222
9.2.4.3;10.4.3 Kombination der proaktiven Scheduler;224
9.2.5;10.5 SLA-Warnzeitverzögerung;226
9.2.6;10.6 Kleine vs. große Hosts;228
9.2.7;10.7 Kreuzvalidierung;232
9.2.8;10.8 Einordnung in die Taxonomie;236
9.2.9;10.9 Zusammenfassung;237
9.3;11 CSP-Scheduling;241
9.3.1;11.1 Simulationsszenarien;244
9.3.2;11.2 FirstFit;246
9.3.3;11.3 MML;246
9.3.4;11.4 SDHG;248
9.3.5;11.5 SDHL;248
9.3.6;11.6 SDLG;249
9.3.7;11.7 SDLL;249
9.3.8;11.8 SLLG;250
9.3.9;11.9 SLLL;250
9.3.10;11.10 Untersuchung mit zwei DCs;251
9.3.11;11.11 Untersuchung mit drei DCs;255
9.3.12;11.12 Kreuzvalidierung;258
9.3.13;11.13 Einordnung in die Taxonomie;260
9.3.14;11.14 Zusammenfassung;261
9.4;12 Föderations-Scheduling;264
9.4.1;12.1 Simulationsszenarien;264
9.4.2;12.2 FirstFit;267
9.4.3;12.3 FirstFitGreedy;268
9.4.4;12.4 FairFit;269
9.4.5;12.5 CheapestFit;269
9.4.6;12.6 RelianceScope;269
9.4.7;12.7 CheapestReliability;270
9.4.8;12.8 Auktions-Scheduler;271
9.4.8.1;12.8.1 2RoundVmCheapestFit;271
9.4.8.2;12.8.2 2RoundVmCheapestReliability;271
9.4.9;12.9 Evaluation Szenario 1;272
9.4.10;12.10 Evaluation Szenario 2;274
9.4.11;12.11 Evaluation Szenario 3;277
9.4.12;12.12 Evaluation Szenario 4;279
9.4.13;12.13 Kreuzvalidierung;283
9.4.14;12.14 Häufige VM-Migrationen;286
9.4.15;12.15 Grafische Simulationsauswertung mit Gephi;288
9.4.16;12.16 Einordnung in die Taxonomie;289
9.4.17;12.17 Zusammenfassung;289
9.5;13 Zusammenfassung;294
9.6;14 Ausblick;299
10;Literaturverzeichnis;302
11;A Anhang I: Weiterführende Informationen;325
11.1;A.1 Virtualisierung;325
11.2;A.2 Service-Arten;327
11.3;A.3 Service Level Agreements;329
11.4;A.4 Scheduling;330
11.5;A.5 Simulationsarten;331
11.6;A.6 CloudSim-Erweiterungen;332
11.7;A.7 Untersuchung von Finanzen im Cloud-Umfeld;335
11.8;A.8 CloudAccount Implementierung;337
11.9;A.9 Auktionen;339
11.10;A.10 Zusätzliche Werkzeuge für FCS;342
11.10.1;A.10.1 FCS Configurator;342
11.10.2;A.10.2 TraceShortener;344
11.10.3;A.10.3 TraceWorkloadGenerator;344
11.10.4;A.10.4 Workloadparser;345
11.10.5;A.10.5 WorkloadFormatter;345
11.10.6;A.10.6 SWF-Modifier;346
12;B Anhang II: FCS-Konfiguration und Log-Dateien;347
12.1;B.1 Finanzielle Konfiguration;347
12.1.1;B.1.1 Simulationen weiterer Workloads;348
12.2;B.2 Finanzkonfiguration für Szenario 2;349
12.3;B.3 Finanzkonfiguration für Szenario 4;349
12.4;B.4 Trace Files;350
12.5;B.5 Trace-Analyse;354
12.6;B.6 Simulationskonfiguration;361
12.6.1;B.6.1 XML-Konfiguration;362
12.6.2;B.6.2 Properties;366
12.6.3;B.6.3 SWF;369
12.7;B.7 Das End-Log;370
12.8;B.8 Das Accounting-Log;374
12.9;B.9 Das Migrations-Log;378
13;Index;381
14;C Eigene Veröffentlichungen;385