Επέκταση συστήματος μοιραζόμενης κρυφής μνήμης
επιπέδου μπλοκ για την αποδοτική μετακίνηση
εικονικών μηχανών

Σουλελές, Βασίλειος; Souleles, Vasileios

dc.contributor.author	Σουλελές, Βασίλειος	el
dc.contributor.author	Souleles, Vasileios	en
dc.date.accessioned	2016-05-31T09:34:15Z
dc.date.available	2016-05-31T09:34:15Z
dc.date.issued	2016-05-31
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42564
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.11742
dc.rights	Default License
dc.subject	Μοιραζόμενη κρυφή μνήμη επιπέδου μπλοκ	el
dc.subject	Shared block level cache framework	en
dc.title	Επέκταση συστήματος μοιραζόμενης κρυφής μνήμης επιπέδου μπλοκ για την αποδοτική μετακίνηση εικονικών μηχανών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Οργάνωση και αρχιτεκτονική συστημάτων μνήμης	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/bfab3aeb3ee470933c959fbaefb61840492ea8f8
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-11-25
heal.abstract	Τα υπολογιστικά νέφη έχουν καθιερωθεί σήμερα ως η καινοτόμα τεχνολογία ικανή να αλλάξει το τοπίο της πληροφορικής και των επικοινωνιών, προσφέροντας κατά παραγγελία κλιμακώσιμες υπηρεσίες υψηλής πιστότητας και διαθεσιμότητας. Η ανάγκη για υψηλές επιδόσεις σε αυτά τα συστήματα είναι το κίνητρο για την σταθερή πρόοδο και βελτίωση των παρεχόμενων υπηρεσιών. Τα σύγχρονα περιβάλλοντα υπολογιστικού νέφους τείνουν να χρησιμοποιούν ένα κεντρικό μοντέλο αποθηκευτικού χώρου, συνήθως προσβάσιμο μέσω ενός ξεχωριστού δικτύου υπολογιστών. Συνεπώς το μονοπάτι των δεδομένων ανάμεσα στις εικονικές μηχανές και στους δίσκους τους εμφανίζει σημαντικές καθυστερήσεις, οι οποίες εισάγουν περιορισμούς στην συνολική απόδοση του συστήματος. Για να αντιμετωπίσουν αυτό το πρόβλημα, οι διαχειριστές ενός υπολογιστικού νέφους συχνά επιλέγουν να χρησιμοποιήσουν σκληρούς δίσκους μνήμης Flash στους κόμβους που φιλοξενουν εικονικές μηχανές και να τους χρησιμοποιήσουν ως κρυφές-μνήμες επιπέδου μπλοκ για τα δεδομένα που έρχονται από και πηγαίνουν προς τους δίκτυο αποθηκευτικού χώρου. Το κέρδος σε απόδοση είναι σπουδαίο για τις τυπικές λειτουργίες μιας εικονικής μηχανής επιπέδου μπλοκ, αλλά το σενάριο της “ζωντανής” μετακίνησης μιας εικονικής μηχανής αποδεικνύεται προβληματικό όταν χρησιμοποιείται η κρυφή μνήμη επιπέδου μπλοκ. Για να αντιμετωπίσουμε αυτό το ζήτημα, σχεδιάσαμε, υλοποιήσαμε, και επεκτείναμε ένα υπάρχον σύστημα κρυφής μνήμης επιπέδου μπλοκ ώστε να του επιτρέψουμε να λειτουργήσει πάνω απο μοιραζόμενους δίσκους. Με αυτόν τον τρόπο οι εικονικές μηχανές μπορούν να μετακινούνται μεταξύ φυσικών κόμβων, ενώ ταυτόχρονα κάνουν αιτήσεις για λειτουργίες εισόδου-εξόδου επιπέδου μπλοκ προς τους δίσκους τους. Για να πετύχουμε αυτό το αποτέλεσμα, εισάγαμε ένα νέο τρόπο λειτουργίας που ονομάζεται “Frozen Metadata”. Η έρευνα μας υπαγορεύει πως αυτός ο τρόπος λειτουργίας πρέπει να χρησιμοποιείται κατά την διάρκεια μιας ζωντανής μετακίνησης μιας εικονικής μηχανής, προκειμένου να αποφευθχεί η καταστροφή και απώλεια δεδομένων. Χρησιμοποιώντας συμβατικά εργαλεία δείξαμε πως είναι δυνατό μια εικονική μηχανή να μετακινηθεί από έναν φυσικό κόμβο σε έναν άλλον, ενώ συνεχίζει να λειτουργεί και κάποια απο τα αιτήματα της εξυπηρετούνται απο την κρυφή μνήμη επιπέδου μπλοκ. Συνεπώς, τα αποτελέσματα της δουλειάς μας είναι πως πλέον τα οφέλη ύπαρξης μιας κρυφής μνήμης συνοδεύουν μια εικονική μηχανή από την στιγμή δημιουργίας της, μέχρι και την καταστροφή της.	el
heal.abstract	Cloud environments have been established today as the new technology that can of- fer scalable and higly-available computational resources. Such systems are driven by a constant demand for performance improvements. Modern cloud clusters tend to use a centralized model of storage, offered through a dedicated network. Therefore, the path between instances and their disks imposes substantial latency, having significant impact on the overall system performance. Clouds open deploy a host-side Flash memory disk to act as a block-level write-back cache for data coming from and going to networked storage. The performance gain is tremendous for normal VM block I/O operations, but the scenario of instance live migration turns out to be problematic. To address this is- sue, we have designed and extended a block-level cache framework, making it capable of working over shared storage, allowing VM live migrations to be completed while the cache is still serving VM requests. We have achieved this by introducing a new mode of operation for the cache, analogous to write-back or write-through, called “Frozen Metadata” mode. Our new mode is meant to be used by the cache framework while live migration is taking place, to avoid data corruption. With common benchmarks we can show that it is now possible to migrate a VM while it is issuing block I/O towards the cache. Consequently, caches can now provide performance benefits that accompany instances from their creation time to their destruction.	en
heal.advisorName	Κοζύρης, Νεκτάριος	el
heal.committeeMemberName	Κοζύρης, Νεκτάριος	el
heal.committeeMemberName	Γκούμας, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Παπασπύρου, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	87 σ.
heal.fullTextAvailability	true