زمان بندی کارهای بلادرنگ در محيط ابرهای محاسباتی با استفاده از الگوريتم رقابت استعماری

یکی از رشته های زیر مجموعه فنی مهندسی که علاقمندان بسیاری در کشور ما  دارد رشته کامپیوتر و فناوری اطلاعات هستش که اتفاقا سایت دیجی لود در حال تکمیل سری جدیدی از پایان نامه های ارشد این رشته تحصیلی برای کاربران گرانقدر خود میباشد. دیجی لود در ادامه پایان نامه ” زمان بندی کارهای بلادرنگ در محيط ابرهای محاسباتی با استفاده از الگوريتم رقابت استعماری ”   با فرمت Word (قابل ویرایش) در 95 صفحه را معرفی مینماید.

چکیده پایان نامه زمان بندی کارهای بلادرنگ در محيط ابرهای محاسباتی با استفاده از الگوريتم رقابت استعماری :

الگوریتم زمان بندی کار، که یک مسئله NP-کامل است، نقش کلیدی در سیستم ابرهای محاسباتی ایفا می کند. الگوریتم رقابت استعماری یکی از جدیدترین الگوریتم های بهینه سازی تکاملی است. همانگونه که از نام آن بر می آید، این الگوریتم بر مبنای مدل سازی فرایند اجتماعی- سیاسی پدیده استعمار بنا نهاده شده است.

در این تحقیق با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری ، الگوریتمی برای زمان بندی کارهای بلادرنگ  نرم در محیط ابرهای محاسباتی  طراحی می گردد که بتواند برنامه را در کمترین زمان ممکن، پیش از مهلت تعیین شده و با استفاده از کمترین تعداد منابع اجرا نماید، به نحوی که زمان اجرای کار در مقایسه با زمان بندی کارهای بلادرنگ بر اساس الگوریتم ژنتیک و در شرایط مساوی کاهش پیدا نماید. الگوریتم پیشنهادی از سیستم های ناهمگن، که در آن منابع از ناهمگونی محاسباتی و ارتباطات برخوردار هستند استفاده می نماید. زمان بندی نیز از نوع متمرکز و پویا در نظر گرفته شده است، که در این نوع زمان بندی باید به کارهای از قبل پیش بینی شده و محیط سیستم و حالت فعلی سیستم جهت ساخت طرح زمان بندی توجه کرد.

پیاده سازی های الگوریتم پیشنهادی برای دو آزمایش 200 خادمی و 400 خادمی انجام گرفته است و کارها از تعداد 16 تا 4096 به سیستم وارد گردیده است، نتایج بدست آمده با نتایج زمان بندی کارهای بلادرنگ بر اساس الگوریتم ژنتیک مقایسه گردیده است و بهینه بودن الگوریتم پیشنهاد شده را بر اساس زمان انجام کار، تعداد کارهای انجام نشده در مهلت تعیین شده و تعداد خادم های مورد استفاده نتیجه می گیریم.

در این تحقیق با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری در زمان بندی کارهای بلادرنگ در محیط ابرهای محاسباتی  ، استفاده از منابع بهینه شده است، نسبت بين زمان اجراي مورد انتظار و زمان اجرايي کمتر شده است و مقدار بهينه برازندگي نیز بهتر شده است.

واژه های کلیدی

ابرهای محاسباتی، کارهای بلادرنگ، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم رقابت استعماری

ساختار کلي پايان نامه

در اين پايان نامه ابتدا ادبيات موضوع و مفاهيم مرتبط از جمله ابرهاي محاسباتي، زمان بندي کارها، الگوريتم هاي زمان بندي ارائه شده در ابرهاي محاسباتي و الگوريتم رقابت استعماري بيان مي شود، سپس زمان بندي کارهاي مستقل بلادرنگ بر اساس الگوريتم رقابت استعماري را در محيط ابرهاي محاسباتي پياده سازي کرده و در نهايت، مقايسه اي در شرايط يکسان، با راهکارهايي که بر اساس الگوريتم ژنتيک  بوده]1[ انجام مي گردد .

فهرست مطالب پایان نامه زمان بندی کارهای بلادرنگ در محيط ابرهای محاسباتی

فصل اول- کلیات تحقیق   1

1-1-مقدمه. 2

1-1-1 ابرهای محاسباتی.. 2

1-1-2 الگوریتم رقابت استعماری.. 3

1-1-3 زمان بندی کارها 3

1-2 اهمیت موضوع تحقیق.. 5

1-3 تعریف مسئله. 6

1-4 اهداف تحقیق.. 6

1-5 محدوده تحقیق.. 6

1-6 ساختار کلی پایان نامه. 6

فصل دوم- ادبیات و پیشینه ی تحقیق   7

2-1 مقدمه. 8

2-2 ابرهای محاسباتی.. 8

2-2-1  تعریف.. 9

2-2-2 تاریخچه. 9

2-2-3  معماری ابرهای محاسباتی.. 10

2-2-4 مدل های پیاده سازی ابرهای محاسباتی.. 11

2-2-5 مجازی سازی.. 12

2-2-6 مزایای ابرهای محاسباتی.. 12

2-2-7 چالش های ابرهای محاسباتی.. 13

2-3 زمان بندی کارهای مستقل.. 14

2-3-1 تعریف.. 15

2-3-2 الگوریتم های زمان بندی در ابرهای محاسباتی.. 16

2-3-2-1  مروری بر الگوریتم های زمان بندی حداکثر تلاش… 20

2-3-2-2  الگوریتم زمان بندی آگاه از منبع. 20

2-3-2-3  قیمت گذاری بر اساس فعالیت بهبود یافته (ABC) 21

2-3-2-4  بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) 21

2-3-2-5  الگوریتم توافق زمان-هزینه (CTC) 21

2-3-2-6  چندین گردش کاری با چندین محدودیت  QOS (MQMW) 22

2-3-2-7  الگوریتم زودترین زمان پایان ناهمگن (HEFT) 22

2-3-3  الگوریتم های فوق ابتکاری.. 22

2-4 زمان بندی بلادرنگ… 23

2-4-1         برخی از الگوریتم های زمان بندی بلادرنگ… 24

2-4-1-1الگوریتم نرخ یکنواخت.. 24

2-4-1-2 الگوریتم ابتدا زودترین مهلت(EDF) 24

2-4-1-3 الگوریتم کمترین لختی.. 24

2-4-1-4 زمان بندی دو سطحی.. 25

2-5 الگوریتم رقابت استعماری.. 25

2-5-1  مراحل الگوريتم رقابت استعماری.. 25

2-5-1-1  شکل دهي امپراطوري‌هاي اوليه. 27

2-5-1-2  مدل‌سازي سياست جذب: حرکت مستعمره‌ها به سمت امپرياليست.. 29

2-5-1-3  جابجايي موقعيت مستعمره و امپرياليست.. 31

2-5-1-4  قدرت کل يک امپراطوري.. 32

2-5-1-5  سیاست رقابت استعماري.. 33

2-5-1-6  سقوط امپراطوري‌هاي ضعيف.. 35

2-5-1-7  همگرايي.. 36

2-5-2  مزاياي الگوريتم رقابت استعماری.. 38

2-6 تحقیقات انجام شده در زمان بندی ابرهای محاسباتی.. 40

2-7 جمع بندی و نتیجه گیری.. 42

فصل سوم- روش پیشنهادی    43

3-1 مقدمه. 44

3-1-1 بیان مساله. 44

3-1-2 پارامترهای زمان بندی.. 44

3-1-2-1 مدل زمان بندی.. 45

3-1-2-2 تطابق اولیه. 45

3-1-3 تابع هدف.. 47

3-1-4 نحوه انجام عمل زمان بندی.. 47

3-1-4-1 مدل ماشین مجازی بلادرنگ نرم. 47

3-1-4-2 مدل خادم. 48

3-1-4-3  درخواست ماشین مجازی بلادرنگ… 48

3-1-4-4  ساختار زمان بندی ابری بلادرنگ… 48

3-1-5 مراحل اجراي الگوريتم رقابت استعماری.. 50

3-1-5-1 شکل دهی امپراطوری های اولیه. 50

3-1-5-2 سیاست جذب.. 51

3-1-5-3 انقلاب.. 51

3-1-5-4 سیاست رقابت استعماری.. 52

فصل چهارم- شبيه‌سازي و ارزيابي روش‌هاي پيشنهادي    54

4-1 مقدمه. 55

4-2 شبیه ساز. 55

4-2-1 مزایای کلود سیم. 55

4-2-2 مدل سازی در کلود سیم. 55

4-2-2-1 مدل سازی ابر. 56

4-2-2-2 مدل کردن تخصیص ماشین های مجازی.. 56

4-2-2-3 مدل کردن بارهای کاری پویا 56

4-2-3 جمع بندی شبیه ساز. 56

4-3 ارزیابی.. 58

4-2-1 آزمایش 200 خادمی.. 59

4-2-2 آزمایش 400 خادمی.. 62

4-3 نتیجه گیری.. 65

فصل پنجم- جمع بندی و پيشنهادات    67

5-1 جمع بندی.. 68

5-1-1 خلاصه کار انجام شده. 68

5-1-2 مزایا و معایب روش پیشنهادی.. 69

5-1-2-1 مزایای روش پیشنهادی.. 69

5-1-2-2 معایب روش پیشنهادی.. 69

5-3 نو آوری.. 69

5-4 پیشنهادات.. 70

فصل ششم- ضمیمه  71

6-1 مقدمه. 72

6-2 شبیه سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک… 72

6-2-1 کد گذاری.. 72

6-2-2 جمعیت اولیه. 73

6-2-3 تابع برازندگی (محاسبه هزینه) 73

6-2-4 عملگر انتخاب.. 73

6-2-5 عملگر تقاطع. 73

6-2-6 الگوریتم جهش… 74

6-2-7 الگوریتم خاتمه. 74

6-3 نتیجه گیری.. 75

مراجع   76

Abstract  79

فهرست شکل ها

شکل2-1 معماری ابر محاسباتی]8[. 10

شكل2-2 فلوچارت الگوريتم رقابت استعماری]11[. 26

شكل2-3  اجزاي اجتماعي سياسي تشکيل دهنده يک کشور]11[. 27

شكل2-4 چگونگي شکل‌گيري امپراطوري‌هاي اوليه]12[. 29

شكل2-5 شماي کلي حرکت مستعمرات به سمت امپرياليست]12[. 30

شكل2-6 حرکت واقعي مستعمرات به سمت امپرياليست]12[. 30

شكل 2-7 تغيير جاي استعمارگر و مستعمره]11[. 32

شكل 2-8 کل امپراطوري، پس از تغيير موقعيت‌ها]11[. 32

شكل 2-9 شماي کلي رقابت استعماري: امپراطوري‌هاي بزرگتر، با احتمال بيشتري، مستعمرات امپراطوري‌هاي ديگر را تصاحب مي‌کنند]11[. 33

شکل 2-10 سقوط امپراطوري‌ ضعيف ]11[. 36

شکل2-11 شبه کد مربوط به الگوریتم رقابت استعماری]11[. 37

شکل 2-12 شماي کل الگوريتم رقابت استعماری به صورت گرافيکي]11[. 38

شکل3-1 نمونه کشور به کار گرفته در الگوریتم پیشنهادی.. 45

شکل3-2 فلوچارت حل مساله. 46

شکل 3-3 نمایش چگونگی ساختار زمان بندی کارهای بلادرنگ در ابرهای محاسباتی.. 49

شكل3-4 چگونگي شکل‌گيري جمعیت و امپراطوري‌هاي اوليه. 51

شکل 3-5 اعمال سیاست انقلاب.. 52

شکل3-6 حرکت یک کشور مستعمره به سمت استعمارگر. 52

شكل 3-7 تغيير جاي استعمارگر و مستعمره. 52

شكل 3-8 کل امپراطوري، پس از تغيير موقعيت‌ها 52

شكل 3-9 شماي کلي رقابت استعماري: امپراطوري‌هاي بزرگتر، با احتمال بيشتري، مستعمرات امپراطوري‌هاي ديگر را تصاحب مي‌کنند  53

شکل 4-1 نمودار زمان انجام کار با 200 خادم. 61

شکل 4-2 نمودار کارهای انجام نشده در مهلت مشخص با 200 خادم. 61

شکل 4-3 نمودار تعداد خادم های مورد استفاده در هر مرحله با 200 خادم. 62

شکل 4-4 نمودار زمان انجام کار با 400 خادم. 64

شکل4-5 نمودار کارهای انجام نشده در مهلت مشخص با 400 خادم. 64

شکل 4-6 نمودار تعداد خادم های مورد استفاده در هر مرحله با 400 خادم. 65

فهرست جدول ها

جدول 4-2 مشخصات و تنظيمات خادم هاي مورد نظر. 59

جدول 4-3 نتایج بدست آمده با 200 خادم(زمان انجام کار، تعداد کارهای انجام نشده در مهلت مشخص و تعداد خادم های مورد استفاده) 60

جدول 4-4 نتایج بدست آمده با 400 خادم(زمان انجام کار، تعداد کارهای انجام نشده در مهلت مشخص و تعداد خادم های مورد استفاده) 63

راهنمای خرید و دانلود فایل

برای پرداخت، میتوانید از کلیه کارتهای عضو شتاب  استفاده نمائید.

بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.

در صورت بروز  هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما  پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا شکایت شما مورد بررسی قرار گیرد.

برای دانلود فایل روی دکمه خرید و دانلود  کلیک نمایید.