Δυναμική και αποδοτική χρονοδρομολόγηση σε συστοιχίες Kubernetes

Καραντώνης, Αντώνιος; Karantonis, Antonios

dc.contributor.author	Καραντώνης, Αντώνιος	el
dc.contributor.author	Karantonis, Antonios	en
dc.date.accessioned	2024-07-15T07:31:45Z
dc.date.available	2024-07-15T07:31:45Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/59901
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27597
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ενορχηστρωτής	el
dc.subject	Orchestrator	en
dc.subject	Χρονοδρομολογητής	el
dc.subject	Δυναμική Χρονοδρομολόγηση	el
dc.subject	Μείωση Χρόνου Απόκρισης	el
dc.subject	Kubernetes	en
dc.subject	Scheduler	en
dc.subject	Dynamic Scheduling	en
dc.subject	Decrease in response time	en
dc.title	Δυναμική και αποδοτική χρονοδρομολόγηση σε συστοιχίες Kubernetes	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Software Engineering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-04-02
heal.abstract	Στο σύγχρονο ψηφιακό κόσμο οι αρχιτεκτονικές μικροϋπηρεσιών (microservices) και η τεχνολογία των κιβωτίων (containers) έχουν αναδειχθεί ως κυρίαρχες πρακτικές στην ανάπτυξη και διανομή λογισμικού χάρη στην ευελιξία, την επεκτασιμότητα και την αποδοτικότητά τους. Ως φυσική εξέλιξη η ανάγκη για αποτελεσματική διαχείριση των εφαρμογών αυτών οδήγησε στην ανάδυση του Kubernetes ως το βασικό εργαλείο για την ενορχήστρωση (orchestration) των συστοιχιών (clusters) που τις απαρτίζουν. Βασικό κομμάτι στην αρχιτεκτονική του Kubernetes είναι ο χρονοδρομολογητής ο οποίος αναλαμβάνει την αποτελεσματική διανομή και εκτέλεση των containers στον κατάλληλο υπολογιστικό κόμβο (node) εντός του cluster που απαρτίζει την εφαρμογή. Η παρούσα διπλωματική εργασία αναπτύσσει και αξιολογεί έναν εναλλακτικό δρομολογητή για το Kubernetes, με στόχο τη βελτιστοποίηση της απόδοσης των εφαρμογών μέσω της δυναμικής και αποδοτικής διαχείρισης των πόρων. Αντλώντας μετρικές από το Istio Service Mesh, ο εναλλακτικός χρονοδρομολογητής επιδιώκει να βελτιώσει τον χρόνο απόκρισης των εφαρμογών. Παράλληλα με δυναμικό τρόπο εξασφαλίζει διαρκώς τη βέλτιστη δρομολόγηση ενώ διασφαλίζει την υψηλή διαθεσιμότητα και την ομαλή λειτουργία του συστήματος. Με τη χρήση των δυνατοτήτων που προσφέρει το Istio, ο σχεδιασμός ενσωματώνει μετρικές παρακολούθησης και ανάλυσης της κίνησης δικτύου μεταξύ των υπηρεσιών, προσφέροντας μια πιο ενημερωμένη και προσαρμοσμένη στην πραγματικότητα δρομολόγηση των containers. Αυτό επιτρέπει την βελτίωση της απόδοσης κάθε εφαρμογής, μειώνοντας ταυτόχρονα το συνολικό κόστος λειτουργίας του συστήματος. Η εργασία εξετάζει επίσης τη λειτουργία και τους περιορισμούς που παρουσιάζουν τόσο ο προκαθορισμένος χρονοδρομολογητής του Kubernetes όσο και άλλες προτεινόμενες λύσεις. Μέσω μίας σειράς πειραματικών δοκιμών αποδεικνύει την αποτελεσματικότητα του εναλλακτικού χρονοδρομολογητή, ενώ παράλληλα προτείνει πιθανές μελλοντικές επεκτάσεις για περεταίρω έρευνα πάνω στο συγκεκριμένο αντικείμενο.	el
heal.abstract	In the modern digital world, microservices architectures and container technology have emerged as dominant practices in software development and distribution, thanks to their flexibility, scalability, and efficiency. As a natural progression, the need for effective management of these applications has led to the emergence of Kubernetes as the primary tool for orchestrating the clusters that compose these applications. A key component in the architecture of Kubernetes is the scheduler, which efficiently assigns pods to the appropriate nodes within the cluster that constitutes the application. This thesis develops and evaluates an alternative scheduler for Kubernetes, aiming to optimize application performance through dynamic and efficient resource management. Leveraging metrics from the Istio Service Mesh, the alternative scheduler seeks to improve application response time. Concurrently, it dynamically ensures constant optimal scheduling while maintaining high availability and smooth system operation. By utilizing the capabilities offered by Istio, the design incorporates network traffic monitoring and analysis metrics between services, offering a more informed and reality-adapted container scheduling. This allows for the enhancement of the performance of each application while simultaneously reducing the overall operational cost of the system. The thesis also examines the functionality and limitations of both the default Kubernetes scheduler and other proposed solutions. Through a series of experimental tests, it demonstrates the effectiveness of the proposed scheduler while also suggesting possible future extensions for further research on this particular subject.	en
heal.advisorName	Τσανάκας, Παναγιώτης	el
heal.committeeMemberName	Τσανάκας, Παναγιώτης	el
heal.committeeMemberName	Σούντρης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Ξύδης, Σωτήριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	64 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false