Υλοποίηση αλγορίθμου εξισορρόπησης φορτίου μεταξύ τοπικών υποδομών υπολογιστικού νέφους

Σπαθαράκης, Δημήτριος; Spatharakis, Dimitrios

dc.contributor.author	Σπαθαράκης, Δημήτριος	el
dc.contributor.author	Spatharakis, Dimitrios	en
dc.date.accessioned	2018-05-31T10:00:30Z
dc.date.available	2018-05-31T10:00:30Z
dc.date.issued	2018-05-31
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46995
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15399
dc.rights	Default License
dc.subject	Υπολογισμός κινητού νέφους	el
dc.subject	Υπολογιστικό νέφος	el
dc.subject	Τοπικό υπολογιστικό νέφος	el
dc.subject	Εξισορρόπηση φορτίου	el
dc.subject	Μέση απόκριση εργασιών	el
dc.subject	Mobile cloud computing	en
dc.subject	Cloud	en
dc.subject	Cloudlet	en
dc.subject	Load balancing	en
dc.subject	Average response time	en
dc.title	Υλοποίηση αλγορίθμου εξισορρόπησης φορτίου μεταξύ τοπικών υποδομών υπολογιστικού νέφους	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Δίκτυα υπολογιστών	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/153fe368826b77f9a4acaa8ea0eed5811bfcadf4
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-02-28
heal.abstract	Με την πρόοδο στην τεχνολογία των ασύρματων επικοινωνιών, όλο και περισσότεροι άνθρωποι εξαρτώνται από φορητές κινητές συσκευές για επιχειρήσεις, ψυχαγωγία και κοινωνικές αλληλεπιδράσεις. Αν και αυτές οι φορητές κινητές συσκευές μπορούν να προσφέρουν διάφορες εφαρμογές, το βασικό τους μειονέκτημα είνα ότι οι υπολογιστικοί πόροι παραμένουν περιορισμένοι. Αυτό όμως μπορεί να ξεπεραστεί με την εξ αποστάσεως εκτέλεση εργασιών που απαιτούν μεγάλη υπολογιστική ισχύ σε ομάδες υπολογιστών γνωστούς ως υπολογιστικά νέφη. Καθώς όλο και περισσότεροι άνθρωποι έχουν πρόσβαση στο Διαδίκτυο μέσω των κινητών συσκευών, είναι λογικό να οραματιστεί κανείς ότι στο εγγύς μέλλον οι υπηρεσίες υπολογιστικού νέφους θα είναι διαθέσιμες για το κοινό, μέσω εύκολα προσβάσιμων δημόσιων ασύρματων δικτύων μητροπολιτικής περιοχής. Ωστόσο, σήμερα θεωρείται ξεπερασμένη η ιδέα της αντιμετώπισης του υπολογιστικού νέφους ως απομονωμένα και απομακρυσμένα κέντρα δεδομένων, καθώς υπάρχουν σαφή οφέλη όταν αυτά είναι τοπικά προσβάσιμα και επίσης συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα δίκτυο. Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη και εφαρμογή ενός αλγορίθμου για την εξισορρόπηση του φορτίου των εργασιών μεταξύ των τοπικά προσβάσιμων υπολογιστικών νεφών μέσα σε ένα δημόσιο ασύρματο δικτύο μητροπολιτικής περιοχής, για τη μείωση του μέσου χρόνου απόκρισης των μεταφορτωμένων εργασιών. Αρχικά εισάγουμε ένα μοντέλο συστήματος για να καταγράψουμε τους χρόνους απόκρισης των εργασιών, και διατυπώνουμε ένα νέο αλγόριθμο βελτιστοποίησης με στόχο την εύρεση ανακατευθύνσεων των ροών εργασίας μεταξύ ενός δεδομένου συνόλου υπολογιστικών νεφών στο δίκτυο. Στη συνέχεια προτείνουμε ένα γρήγορη και κλιμακωτό αλγόριθμο για το πρόβλημα, χωρίζοντάς το σε δύο μέρη, μετατρέποντάς το από την εύρεση των ζητούμενων ροών ανακατεύθυνσης των εργασιών, στην εξεύρεση της ελάχιστου κόστους μέγιστης ροής. Επιπλέον προτείνουμε έναν ακόμα καλύτερο αλγόριθμο, με μικρότερη χρονική πολυπλοκότητα για την εξεύρεση της μέγιστης ροής. Τα πειραματικά αποτελέσματα καταδεικνύουν τις σημαντικές δυνατότητες του αλγορίθμου μας για τη μείωση των χρόνων απόκρισης των εργασιών.	el
heal.abstract	With advances in wireless communication technology, more and more people depend h- eavily on portable mobile devices for businesses, entertainments and social interactions. Although such portable mobile devices can offer various promising applications, their co- mputing resources remain limited due to their portable size. This however can be overcome by remotely executing computation-intensive tasks on clusters of near by computers kno- wn as Cloudlets. As increasing numbers of people access the Internet via mobile devices, it is reasonable to envision in the near future that Cloudlet services will be available for the public through easily accessible public wireless metropolitan area networks (WMANs). However, the outdated notion of treating Cloudlets as isolated data-centers-in-a-box must be discarded as there are clear benefits to connecting multiple Cloudlets together to form a network. The purpose of this diploma thesis is to develop and implement an algori- thm for load balancing tasks between Cloudlets within a WMAN, to reduce the average response time of offloaded tasks. We first introduce a system model to capture the re- sponse times of tasks, and formulate a novel optimization problem with the objective of finding redirections of tasks between a given set of Cloudlets in a network such that the maximum of the average response times of offloaded tasks among the Cloudlets is mi- nimized. We then propose a fast and scalable algorithm for the problem, separating it into two parts, transforming it from finding the flows of tasks in WMAN, into finding the minimum cost maximum flow. In addition we propose an even better algorithm, with lower time complexity for finding the maximum flow. We finally evaluate the performance of the proposed algorithm through experimental simulations. The experimental results demonstrate the significant potential of our algorithm in reducing response times of user tasks and maximizing user experiences	en
heal.advisorName	Παπαβασιλείου, Συμεών	el
heal.committeeMemberName	Βαρβαρίγου, Θεοδώρα	el
heal.committeeMemberName	Ρουσσάκη, Ιωάννα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Επικοινωνιών, Ηλεκτρονικής και Συστημάτων Πληροφορικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	74 σ.
heal.fullTextAvailability	true