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E-Book

Cloud-Föderationen

SLA-basierte VM-Scheduling-Verfahren

AutorAndreas Kohne
VerlagSpringer Vieweg
Erscheinungsjahr2018
Seitenanzahl386 Seiten
ISBN9783658209735
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis46,99 EUR

Andreas Kohne liefert einen fundierten Einblick in die Grundlagen des Cloud Computings, der Cloud-Föderationen und des SLA-basierten VM-Schedulings. Weiterhin wird mit FederatedCloudSim ein flexibles und erweiterbares Simulationsframework zur Untersuchung unterschiedlichster Föderationsszenarien vorgestellt. Mithilfe des Frameworks werden dann verschiedene Scheduling-Strategien untersucht und ihre Auswirkungen auf die SLA-Einhaltung und die Finanzen der Cloud Service Provider umfassend untersucht.

Der Autor
Andreas Kohne hat sich in den letzten Jahren intensiv mit dem Bereich Cloud Computing auseinandergesetzt und sich dabei auf den Bereich der SLA-basierten föderierten Cloud-Umgebungen spezialisiert. Er arbeitet bei einem großen IT-Systemhaus in Dortmund und veröffentlicht Fachbücher in den Bereichen IT-Management und Business Development. Seine Forschungsarbeit hat er gemeinsam mit der TU Dortmund durchgeführt.  



Andreas Kohne hat sich in den letzten Jahren intensiv mit dem Bereich Cloud Computing auseinandergesetzt und sich dabei auf den Bereich der SLA-basierten föderierten Cloud-Umgebungen spezialisiert. Er arbeitet bei einem großen IT-Systemhaus in Dortmund und veröffentlicht Fachbücher in den Bereichen IT-Management und Business Development. Seine Forschungsarbeit hat er gemeinsam mit der TU Dortmund durchgeführt.  

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Danksagung6
Inhaltsverzeichnis8
Abbildungsverzeichnis14
Tabellenverzeichnis16
Abkürzungen19
1 Einleitung24
1.1 Cloud-Föderationen26
1.2 Service Level Agreements27
1.3 Cloud Scheduling28
1.4 Ziel der Arbeit32
1.5 Wissenschaftliche Fragestellungen32
1.6 Forschungsbeitrag33
1.7 EASI CLOUDS36
1.8 Beitrag Anderer37
1.9 Aufbau der Arbeit38
Teil IGrundlagen und verwandteArbeiten40
2 Cloud Computing41
2.1 Entwicklung41
2.2 Service-Arten46
2.3 Umsetzungsarten48
3 Service Level Agreements51
3.1 Cloud SLAs52
3.2 Automatische SLA-Verarbeitung53
3.3 SLAs in Forschung und Industrie54
4 Cloud Föderationen57
4.1 Inter-Clouds57
4.2 Cloud Broker61
4.3 Inter-Cloud-Forschung65
5 Cloud Scheduling68
5.1 VM-Scheduling69
5.2 Zentrales Scheduling70
5.3 Dezentrales Scheduling71
5.4 Multi-Level Scheduling71
5.5 Scheduling in Cloud-Umgebungen72
Teil IIFederatedCloudSim75
6 Simulation von Cloud Systemen76
6.1 Simulationsanforderungen79
6.2 Frameworkauswahl83
6.3 CloudSim87
6.3.1 Aufbau88
6.3.2 Simulationsablauf94
6.3.3 Fehlende Funktionalitäten95
7 Das FCS-Framework99
7.1 Konzeption99
7.2 Aufbau102
7.3 Konfiguration von FederatedCloudSim104
7.4 Simulationsablauf106
7.5 Overprovisioning110
7.6 Host-Energiemodell112
7.7 Service Request114
7.8 Initiale VM-Verteilung115
7.9 Service Level Agreements (SLAs)118
7.9.1 SLAs und FCS118
7.9.2 SLA-Manager123
7.10 Workload-Verarbeitung127
7.11 Föderation128
7.12 Virtuelle Cloud Service Provider (vCSPs)129
7.13 VM-Scheduling130
7.14 CloudAccount135
7.14.1 Das Finanzmodell136
7.15 Auktionsplattform141
7.15.1 Auktionen in FederatedCloudSim143
7.16 Vertrauensfaktor148
7.17 Monitoring und Logging149
7.17.1 Monitoring149
7.17.2 End-Log150
7.17.3 Accounting-Log152
7.17.4 Migrations-Log154
7.17.5 Gephi154
7.18 Zusätzliche Werkzeuge158
7.19 Relevante Metriken159
7.20 Performance-Analyse des Frameworks164
8 Auswahl von Eingabedaten169
8.1 Grid und Cloud Workloads171
8.2 Reale Cloud Workload Traces175
8.2.1 Bitbrains Datensatz175
8.2.2 Materna Datensatz177
Teil IIIScheduling-Strategien179
9 Modell180
9.1 Das initiale Scheduling182
9.2 Das SLA-basierte Scheduling184
9.3 Taxonomie187
10 DC-Scheduling198
10.1 Simulationsszenarien199
10.2 Reaktive Scheduler203
10.2.1 FirstFit203
10.2.2 HPGWF204
10.2.3 HPGOP206
10.2.4 HPGBF206
10.2.5 MMBF207
10.2.6 MMOP208
10.2.7 MMWF208
10.2.8 Evaluation der Intra-DC-Scheduler208
10.3 Initiale VM-Verteilung213
10.4 Proaktive Scheduler216
10.4.1 Energieeffizientes VM-Scheduling216
10.4.2 Lastausgleichendes VM-Scheduling222
10.4.3 Kombination der proaktiven Scheduler224
10.5 SLA-Warnzeitverzögerung226
10.6 Kleine vs. große Hosts228
10.7 Kreuzvalidierung232
10.8 Einordnung in die Taxonomie236
10.9 Zusammenfassung237
11 CSP-Scheduling241
11.1 Simulationsszenarien244
11.2 FirstFit246
11.3 MML246
11.4 SDHG248
11.5 SDHL248
11.6 SDLG249
11.7 SDLL249
11.8 SLLG250
11.9 SLLL250
11.10 Untersuchung mit zwei DCs251
11.11 Untersuchung mit drei DCs255
11.12 Kreuzvalidierung258
11.13 Einordnung in die Taxonomie260
11.14 Zusammenfassung261
12 Föderations-Scheduling264
12.1 Simulationsszenarien264
12.2 FirstFit267
12.3 FirstFitGreedy268
12.4 FairFit269
12.5 CheapestFit269
12.6 RelianceScope269
12.7 CheapestReliability270
12.8 Auktions-Scheduler271
12.8.1 2RoundVmCheapestFit271
12.8.2 2RoundVmCheapestReliability271
12.9 Evaluation Szenario 1272
12.10 Evaluation Szenario 2274
12.11 Evaluation Szenario 3277
12.12 Evaluation Szenario 4279
12.13 Kreuzvalidierung283
12.14 Häufige VM-Migrationen286
12.15 Grafische Simulationsauswertung mit Gephi288
12.16 Einordnung in die Taxonomie289
12.17 Zusammenfassung289
13 Zusammenfassung294
14 Ausblick299
Literaturverzeichnis302
A Anhang I: Weiterführende Informationen325
A.1 Virtualisierung325
A.2 Service-Arten327
A.3 Service Level Agreements329
A.4 Scheduling330
A.5 Simulationsarten331
A.6 CloudSim-Erweiterungen332
A.7 Untersuchung von Finanzen im Cloud-Umfeld335
A.8 CloudAccount Implementierung337
A.9 Auktionen339
A.10 Zusätzliche Werkzeuge für FCS342
A.10.1 FCS Configurator342
A.10.2 TraceShortener344
A.10.3 TraceWorkloadGenerator344
A.10.4 Workloadparser345
A.10.5 WorkloadFormatter345
A.10.6 SWF-Modifier346
B Anhang II: FCS-Konfiguration und Log-Dateien347
B.1 Finanzielle Konfiguration347
B.1.1 Simulationen weiterer Workloads348
B.2 Finanzkonfiguration für Szenario 2349
B.3 Finanzkonfiguration für Szenario 4349
B.4 Trace Files350
B.5 Trace-Analyse354
B.6 Simulationskonfiguration361
B.6.1 XML-Konfiguration362
B.6.2 Properties366
B.6.3 SWF369
B.7 Das End-Log370
B.8 Das Accounting-Log374
B.9 Das Migrations-Log378
Index381
C Eigene Veröffentlichungen385

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