MODELO MATEMÁTICO PARA CONSOLIDAÇÃO DE MÁQUINAS VIRTUAIS
Nos últimos anos, a popularização da Internet acarretou uma demanda crescente por recursos computacionais com alta capacidade e disponibilidade. O alto investimento em recursos computacionais, aliado ao custo de manutenção e operação, fez com que muitas empresas terceirizarem os seus centros de dados. A computação em nuvem surge como um modelo que provê aos usuários recursos computacionais sob demanda por meio de pagamento por uso. Grandes empresas como Amazon, Google e Facebook têm investido em computação em nuvem, oferecendo diversos serviços e aplicações aos seus usuários. Esses grandes centros de dados têm sido responsáveis por cerca de 2% do consumo de energia elétrica global. Técnicas como a virtualização de servidores têm sido empregadas para reduzir custos de operação e consumo de energia. A consolidação de máquinas virtuais tem como objetivo realocar máquinas virtuais para um número reduzido de máquinas físicas usando migração. Mas, o processo de migração pode causar degradação do desempenho da máquina virtual, penalizando provedores de serviços em nuvens, conforme o acordo de nível de serviço estabelecido com o usuário. Na literatura recente, são encontrados diversos trabalhos que utilizam heurísticas para solucionar o problema da consolidação de máquinas virtuais (virtual machine consolidation problem - VMCP). Este trabalho utiliza métodos exatos para encontrar uma solução ótima para o VMCP, por meio de programação linear inteira mista. Resultados utilizando o simulador CloudSim Plus, 10 dias de traces do PlanetLab, para quatro tipos de máquinas virtuais, e uma configuração de 800 máquinas físicas, mostraram que o modelo exato proposto, encontra solução ótima em até 190 segundos.
MODELO MATEMÁTICO PARA CONSOLIDAÇÃO DE MÁQUINAS VIRTUAIS
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DOI: 10.22533/at.ed.67120020711
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Palavras-chave: computação em nuvem, migração de máquinas virtuais, programação linear inteira mista.
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Keywords: cloud computing, virtual machines migration, mixed-integer linear programming.
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Abstract:
Recently, the popularization of the Internet has led to an increase in the demand for computing resources of high capacity and availability. The elevated investment in computing resources, combined with maintenance and operation costs, has induced many companies to outsource their data centers. Cloud computing arises as a model that provides computing resources on- demand to users in a pay-as-you-go subscription. Companies such as Amazon, Google, and Facebook have invested in cloud computing, offering several services and applications to their users. These data centers have been responsible for roughly 2% of global power consumption. Techniques such as server virtualization have been employed to reduce operation and power consumption costs. Virtual machine (VM) consolidation aims to reallocate VMs to a reduced number of PMs using migration. However, migration can lead to VM performance degradation, penalizing cloud service providers, according to the service level agreement established with the user. There are several works in recent literature using heuristics to solve the VM Consolidation Problem (VMCP). This work uses exact models to find the optimal solution to the VMCP, through mixed-integer linear programming. Results using the CloudSim Plus simulator, 10 days of the PlanetLab trace, for four types of VMs, and setup of 800 PMs, have shown that the proposed exact model finds the optimal solution in at most 190 seconds.
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Número de páginas: 15
- Luiz Henrique Andrade Correia
- Alexandre Henrique Teixeira Dias
