Аннотации:
Nowadays, we see a steady growth in the use of cloud computing in modern business. This enables to reduce
the cost of IT infrastructure owning and operation; however, there are some issues related to the management of
data processing centers. One of these issues is the effective use of companies’ computing and network resources. The
goal of optimization is to manage the traffic in cloud applications and services within data centers. Taking into
account the multitier architecture of modern data centers, we need to pay a special attention to this task. The
advantage of modern infrastructure virtualization is the possibility to use software-defined networks and softwaredefined
data storages. However, the existing optimization of algorithmic solutions does not take into account the
specific features of the network traffic formation with multiple application types.
The task of optimizing traffic distribution for cloud applications and services can be solved by using softwaredefined
infrastructure of virtual data centers. We have developed a simulation model for the traffic in softwaredefined
networks segments of data centers involved in processing user requests to cloud application and services
within a network environment. Our model enables to implement the traffic management algorithm of cloud
applications and optimize the access to storage systems through the effective use of data transmission channels.
During the experimental studies, we have found that the use of our algorithm enables to decrease the response
time of cloud applications and services and, therefore, increase the productivity of user requests processing and
reduce the number of refusals. В настоящее время доля использования технологии облачных вычислений в современных бизнес
процессах компаний неуклонно растет. Несмотря на то, что это позволяет снижать стоимость владения и
эксплуатации ИТ инфраструктуры, существует ряд проблем, связанных с управлением центрами обработки
данных. Одной из таких проблем является эффективность использования имеющихся в распоряжении
компаний вычислительных и сетевых ресурсов. Одним из направлений оптимизации является процесс
управления трафиком облачных приложений и сервисов в центрах обработки данных (ЦОД). Учитывая
многозвенную архитектуру современных ЦОД, такая задача весьма нетривиальна. Преимуществом
современной инфраструктуры виртуализации является возможность использования программно-
конфигурируемых сетей и программно-управляемых хранилищ данных. Однако существующие
алгоритмические решения при оптимизации не учитывают ряд особенностей формирования трафика в сети с
несколькими классами приложений.
В рамках проведенного исследования решена задача оптимизации распределения трафика облачных
приложений и сервисов для программно-управляемой инфраструктуры виртуального ЦОД. Предложена
имитационная модель, позволяющая описать трафик в программно-конфигурируемых сегментах сети ЦОД,
участвующих в обработки запросов пользователей к приложениям и сервисам расположенных сетевой среде,
включающей в себя гетерогенную облачную платформу и программно-конфигурируемые хранилища данных.
Разработанная модель позволила реализовать алгоритм управления трафиком облачных приложений и
оптимизировать доступ системе хранения, за счет эффективного использование канала для передачи данных.
В ходе экспериментальных исследований установлено что, применение разработанного алгоритма
позволяет сократить время отклика облачных приложений и сервисов, и как следствие повысить
производительность обработки запросов пользователей и снизить количество отказов.
Описание:
Болодурина Ирина Павловна, д.т.н., профессор, зав. каф., кафедра прикладной
математики, Оренбургский государственный университет (Оренбург, Российская
Федерация)
Парфёнов Денис Игоревич, к.т.н., доцент, кафедра прикладной математики,
Оренбургский государственный университет (Оренбург, Российская Федерация). I.P. Bolodurina, D.I. Parfenov
Orenburg State University
(460018 Orenburg, Pobedy avenue, 13),
E-mail: prmat@mail.osu.ru, fdot_it@mail.osu.ru