تحقیق بهینه سازی مصرف انرژی در رایانش مه

توضیحات

تحقیق بهینه سازی مصرف انرژی در رایانش مه

مقدمه تحقیق بهینه سازی مصرف انرژی در رایانش مه

با توجه به رشد سریع تکنولوژی در زمینه رایانه، فناوی اطلاعات و همچنین در حوزه اینترنت در چندین سال اخیر، شاهد رشد چشمگیر در افزایش سرمایه گذاری در زمینه فناوری اطلاعات بوده­ایم و اصطلاحات جدیدی روی کار آمدند که مهمترین آن در این زمینه، رایانش ابری می باشد. موسسه ملی­استاندارد و فناوری رایانش ابری را به این شکل تعریف کرده است: “یک مدل حاضر در همه جا، مناسب، دسترسی به منابع محاسباتی قابل پیکربندی و مشترک در زمان تقاضا (همانند شبکه، سرویس دهنده، منابع ذخیره سازی، برنامه های کاربردی و خدمات) که به سرعت و با کمترین تلاش مدیریتی قابل تامین بوده و به سرعت نیز منابع آزاد می شوند.”برای رایانش­ابری تعاریف گوناگونی وجود دارد، ولی مفهومی که از سوی مردم برای محاسبات ابری پذیرفته شد همان تعریفی بود که توسط موسسه ملی استانداردها و تکنولوژی (NIST)^[1] ارائه شد: ” رایانش ابری مدلی است که بر اساس تقاضای کاربر دسترسی آسان به مجموعه‌ای از منابع محاسباتی قابل تغییر و پیکربندی (شامل شبکه‌ها، سرورها، فضای ذخیره‌سازی، برنامه‌های کاربردی و سرویس‌ها) را از طریق شبکه فراهم می کند به طوری که این دسترسی بتواند با کمترین نیاز به مدیریت منابع و یا نیاز به دخالت مستقیم فراهم‌کننده سرویس به سرعت فراهم شده یا آزاد ( رها ) گردد”]1[.

دنیای محاسبات به سرعت به سمت توسعه نرم افزارهایی پیش می رود که به جای اجرا بر روی رایانه­های منفرد، به عنوان یک سرویس در دسترس میلیون ها مصرف کننده قرار داده می شوند]1[. از این نقطه نظر، محاسبات انبوه (رایانش ابری) از دید کاربران نهایی ساختاری شبیه به یک توده ابر دارد که به واسطه آن می توانند به برنامه های کاربردی از هر جایی از دنیا دسترسی داشته باشند. اما محاسبات انبوه از دید فراهم کنندگان منابع زیرساخت، می تواند با کمک ماشین های مجازی [2] شبکه شده، به عنوان یک روش جدید برای ایجاد پویای نسل جدید مراکز داده، مورد استفاده قرار گیرد تا بتوانند یک زیرساخت قابل انعطاف برای ارائه انواع مختلف خدمات محاسباتی و ذخیره سازی در اختیار داشته باشند. یکی از چالش­های مطرح در زمینه رایانش ابری میزان مصرف انرژی و کاهش این میزان، برای ارائه­دهندگان رایانش ابری می باشد.  مصرف برق بیشتر نه تنها باعث بالا رفتن قیمت صورت حساب­های برق می­شود، بلکه همچنین باعث نیاز به سیستم­های خنک کننده و زیرساخت های برقی نظیر برق اضطراری (UPS)^[3]، واحدهای توزیع برق (PDU) ^[4] و غیره می شود. علاوه بر هزینه های عملیاتی زیاد و هزینه­های کلی مالکیت ( TCA) ^[5] اثرات محیطی از لحاظ انتشار دی اکسید کربن که توسط مصرف انرژی زیاد ایجاد می­شود باعث نگرانی است. یکی از کارهای مهم در این زمینه، به روی کار آمدن محاسبات سبز^[6] می­باشد که در زمینه کاهش میزان مصرف انرژی کمک شایانی می کند]2[.

در دنیای امروز سازمان های کوچک و همچنین سازمان­های بزرگ از تکنولوژی رایانش­ابری استفاده می­کنند تا از داده­هایشان محافظت و  از منابع ابری به هنگام نیاز استفاده کنند. رایانش­ابری سرمایه­ها و کاربر نهایی را از تعیین­کردن بسیاری از جزییات رها می­کند. یک حوض به اشتراک گذاشته شده از منابع است. اگرچه این موهبت برای کاربرد­های حساس به تاخیر تبدیل به مشکل می­شود، که نیاز دارند گره­های در مجاورت هم نیازمندی­های تاخیر خود را برطرف کنند[4].

به خاطر موج در حال ظهوری از گسترش اینترنت، الگوی رایانش­ابری به سختی نیازمندی­های آنها مربوط به پشتیبانی از تحرک، تاخیر کم،توزیع جغرافیایی ضمن آگاهی از موقعیت را برطرف می­کند. رایانش­در ­مه برای اشاره به مشکل بالا ارائه شده است. این محاسبات نسل جدیدی از برنامه های کاربردی و سرویس ها را ممکن می­سازد، و فعل و انفعال پر بازده ای بین ابر و مه وجود دارد، خصوصا زمانی که مربوط به مدیریت و تحلیل داده می­شود. الگوی رایانش­در­ مه به خوبی برای تحلیل­های داده­های عظیم بلادرنگ جایگاه خود را پیدا کرده است، از نقاط مجموعه داده­ای توزیع شده چگال پشتیبانی می­کند، و خصوص تبلیغات­، محاسبات شخصی و کاربرد­های دیگر نقاط قوتی را فراهم می­آورد. رایانش­در­مه همچنین به عنوان یک تکنولوژی ارائه شده است تا محیط ابری را امن کند]5[.

باتوجه به رشد روزافزون تکنولوژی ها وتنوع نیازکاربران درحوزه فناوری اطلاعات ، جایگاه رایانش ابری نمو بیشتری پیدامی­کند. محاسبات ابری روش نوینی است که با توجه به سیرکلی که دارد می­توان بعد ازآب و برق و گاز و تلفن به عنوان عنصر پنجم در زندگی خود آن را لحاظ کرد و این جنبه مهم بودن رایانش­ابری را در زندگی ما  نشان می­دهد. براي تشویق استفاده از رایانش ابری، علاوه بر ایجاد و توسعه زیرساخت­هاي مخابراتی و سخت افزاري لازم­، مسائل مربوط به کاهش مصرف انرژی مراکز داده ضروری است]1و2[.

چرا بهینه سازی مصرف انرژی در رایانش مه مورد توجه است؟ رایانش مه به عنوان زیرمجموعه ای از رایانش ابری، یک زیرساخت، پلت فرم و نرم افزار را به عنوان یک سرویس تحویل می­دهد. بسیاری از فراهم کنندگان سرویس محاسباتی برای تحویل این سرویس­ها به مشتریان به سرعت درحال گسترش مراکز داده در مکان­های مختلف در اطراف دنیا هستند درحالی­که مراکز داده میزان بالایی انرژی الکتریکی مصرف می­کنند. افزایش هزینه انرژی یک تهدید بالقوه بزرگ هم برای فراهم­کنندگان سرویس و هم برای کل مردم جهان است. زیرا از سویی افزایش این قبیل هزینه­ها سوددهی فراهم­کنندگان و برگشت سرمایه مالکان را کاهش می­دهد و از سوی دیگر این میزان بالای مصرف انرژی برای محیط زیست زیان­آور است. به همین دلیل همچنان که سعی در حفظ کیفیت سرویس­ها و رضایت مشتری داریم، به دنبال مدیریت منابع در راستای بهینه کردن مصرف نیروی زیرساخت­های مربوط به رایانش مه نیز می باشیم[4].

…

فهرست مطالب تحقیق بهینه سازی مصرف انرژی در رایانش مه

فصل 1-    مقدمه و طرح تحقیق… 1

1-1-    مقدمه   2

1-2-    رایانش ابری.. 4

1-2- 1- سرویس­های رایانش ابری.. 5

1-2- 1- 1- زیرساخت به عنوان سرویس…. 5

1-2- 1-2- پلت فرم به عنوان سرویس…. 6

1-2- 1-3- نرم افزار به عنوان سرویس…. 6

1-3-    میزان مصرف انرژی.. 6

1-4-    مجازی سازی.. 7

1-5-    مرکز داده 8

1-6-    ماشین مجازی.. 8

1-7-    تخصیص منابع.. 8

1-8-    توافق­نامه سطح خدمات… 10

1-9-    رایانش در مه. 10

1-9- 1- کاربردهای رایانش مه در سناریوهای مختلف… 11

1-9- 1-1- مدار هوشمند. 11

1-9- 1-2- وسایل نقلیه متصل.. 12

1-9- 1-3- شبکه­های حسگر و موتورهای بی­سیم.. 12

1-9- 1-4- کنترل ساختمان هوشمند غیرمتمرکز. 13

1-9- 1-5- اینترنت اشیاء و سیستم های سایبری فیزیکی.. 13

1-9- 1-6- شبکه­های تعریف شده نرم­افزاری.. 13

1-10-  تفاوت بین رایانش ابری و رایانش مه. 16

1-11-  بحث در حقوق رایانش مه. 16

1-11- 1- تعریف حقوق رایانش مه. 16

1-11- 2- مقایسه بین حقوق رایانش ابری و رایانش مه. 16

1-11- 2-1- شباهت حقوق بین رایانش ابری و رایانش مه. 17

1-11- 2-2- تفاوت حقوق بین رایانش ابری و رایانش مه. 17

1-12-  حقوق مه در مقابل حقوق ابر. 18

1-13-  حقوق تلفن همراه در مقابل حقوق مه. 19

1-13- 1- تعریف امنیت   19

1-13- 1-1- تعریف امنیت تلفیق تکنولوژی ظعمه و توصیف رفتار کاربر. 20

1-13- 1-2- تعریف امنیت SMS پیاده­سازی توسط تکنولوژِ طعمه. 20

1-14-  طرح مساله. 21

1-15-  ضرورت تحقیق.. 21

1-16-  ساختار تحقیق.. 22

فصل 2-   مرور اجمالی بر کارهای مرتبط.. 23

2-1-    مقدمه   24

2-2-    سوابق پیشین.. 24

2-2-1- یک مدل و روش تصمیم گیری برای ذخیره­سازی داده در رایانش ابری.. 25

2-2-2- الگوریتم­های تخصیص منابع بهینه ترافیک سنگین برای کلاسترهای رایانش ابری.. 25

2-2-3- انرژی آگاه ماشین مجازی در مراکز داده رایانش ابری با استفاده از الگوریتم ژنتیک… 26

2-2-4- بهینه سازی مصرف انرژی با یکپارچگی وظایف در ابرها ……………………………………………………………..27

2-2-5- مدیریت منابع برای زیرساخت به عنوان سرویس در رایانش ابری با یک بازنگری کلی……………….29

2-2-6- مدیریت منابع سیستم پزشکی پشتیبانی شده توسط رایانش مه………………………………………………….30

2-2-7- تخصیص بارکاری بهینه در رایانش ابری در مه برای تاخیر متعادل و مصرف توان.. 31

2-2-8- مدلسازی تئوری رایانش مه: یک الگوی محاسبات سبز برای پشتیبانی از برنامه های کاربردی IoT

………………………………………………………    32

2-2-9- رویکردی در جهت مدیریت انرژی به عنوان سرویس درپلت فرم رایانش مه. 33

2-2-10- رایانش­مه کمک به ذخیره سازی انرژی در رایانش­ابری.. 33

2-3- ارزیابی و مقایسه برخی از کارهای انجام شده مرتبط با تحقیق.. 34

فصل 3-   جمع بندی و نتیجه گیری تحقیق… 36

3-1- جمع بندی تحقیق.. 37

3-2- نتیجه گیری تحقیق.. 37

3-5-    منابع مورد استفاده 38

منابع تحقیق بهینه سازی مصرف انرژی در رایانش مه

[1] M . Monsef, N. Gidado,  “Trust and privacy concern  in  the Cloud”,  2011  European  Cup,  IT  Security  for  the  Next Generation,pp.1-15, 2011.

[2] D.Zissis, D.Lekkas, “Addressingcloudcomputing securityissues ”, Future  Generation  Computer  Systems ,Vol. 28, Issue 3, pp. 583–592, 2012.

[3] A. Beloglazov, J. Abawajy,and R. Buyya,” Energy-Aware Resource Allocation Heuristics for Efficient Management of Data Centers for Cloud Computing,” Elsevier Future Generation Computer Systems ,pp.758-761,2011 .

[4] Yifan Wang, Tetsutaro Uehara, Ryoichi Sasaki,” Fog Computing: Issues and Challenges in Security and Forensics ”, Computer Software and Applications Conference (COMPSAC), 2015 IEEE 39th Annual, IEEE, 2015.

[5] Krittin Intharawijitr, Katsuyoshi Iida, Hiroyuki Koga, “Analysis of fog model considering computing and communication latency in 5G cellular networks”, 2016 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communication Workshops (PerCom Workshops) , IEEE, 2016.

[6] Arkaitz Ruiz-Alvarez, Marty Humphrey, “A Model and Decision Procedure for Data Storage in Cloud Computing”, in Proceedings of the IEEE/ACM International Symposium on Cluster, Ottawa Canada, 2012.

[7] Siva Theja Maguluri, R. Srikant , Lei Ying ,“Heavy Traffic Optimal Resource Allocation Algorithms for Cloud Computing Clusters”, in Proceedings of the 24th International Teletraffic Congress (ITC 24), Poland, 2012.

[8] G.Wu, M.Tang, Y.Ch.Tian, W.Li, “ Energy-Efficient Virtual Machine Placement in Data Centers by Genetic Algorithm”, in Springer-Verlag Berlin Heidelberg, pp. 315–323, 2012.

[9] Ching-Hsien Hsu, Kenn D. Slagter, Shih-Chang Chen, Yeh-Ching Chung,” Optimizing energy consumption with task consolidation in clouds”, Information Sciences, ELSEVIER, 2014.

[10] Sunilkumar S.Manvi, GopalKrishnaShyam,” Resource management for Infrastructure as a Service (IaaS) in cloud computing: A survey”, Journal of Network and Computer Applications, ELSEVIER, 2014.

[11] Lin Gu, Deze Zeng, Song Guo, Ahmed Barnawi, “Cost-Efficient Resource Management in Fog Computing Supported Medical CPS”, IEEE Transactions on Emerging Topics in Computing , IEEE, 2015.

[12] Ruilong Deng, Rongxing Lu, Chengzhe Lai, Tom Hao Luan, “Optimal Workload Allocation in Fog-Cloud Computing Towards Balanced Delay and Power Consumption” IEEE Internet of Things Journal, IEEE, 2016.

[13] Subhadeep SarkarSudip Misra, “Theoretical modelling of fog computing: a green computing paradigm to support IoT applications”, IET Networks, IEEE, 2016.

[14] Mohammad Abdullah Al Faruque, Korosh Vatanparvar,” Energy Management-as-a-Service Over Fog Computing Platform”, IEEE Internet of Things Journal , IEEE, 2015.

[15] Fatemeh Jalali, Kerry Hinton, Robert Ayre, Tansu Alpcan, and Rodney S. Tucke,” Fog Computing May Help to Save Energy in Cloud Computing”, 2015 IEEE. Personal use is permitted, but republication/redistribution requires IEEE permission, IEEE, 2016.

توجه:

تحقیق بهینه سازی مصرف انرژی در رایانش مه شامل یک فایل ورد 45 صفحه ای می باشد

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.

سفارش تحقیق

به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.

سفارش تحقیق