پروپوزال کامپیوتر بهینه سازی مصرف انرژی در شبکه محاسباتی ابر با استفاده از استراتژی زمانبندی مهاجرت ماشینهای مجازی

مشاوره و آموزش انجام پایان نامه،پروپوزال،سمینار و پروژه های دانشجویی

در نمونه پروپوزال ارشد مهندسی کامپیوتر به دنبال ارائه طرحی جهت یادگیری دانشجویان ارشد با ساختار کلی پروپوزال هستیم که دانشجو بتواند با مطالعه پروپوزال در روند انجام پایان نامه ارشد آشنایی پیدا کند و توان تدوین پروپوزال و پایان نامه را داشته باشد.از آنجایی که دانشجویان در مقطع ارشد آشنایی اولیه ای با روند انجام پروپوزال و انجام پایان نامه ندارند و در این مسیر نیازمند مشاوره در انجام پایان نامه هستند بنابراین سعی شده است که با ارائه موضوعات پایان نامه،نمونه پروپوزال ارشد و نمونه پایان نامه ارشد دانشجویان را در این مسیر یاری رسانده و آشنایی لازم را در این مسیر کسب نمایند.لازم است که دانشجویان عزیر با دقت نمونه موضوعات پایان نامه و نمونه پروپوزال ها و پایان نام های ارائه شده را با دقت مطالعه نموده و با نمونه برداری از هر قسمت به تدوین پروپوزال و پایان نامه خود اقدام نمایند.امید است که در این راه بتوانیم همواره مشاور و همراه شما باشیم .

در قسمت دفاعیه پایان نامه نیز نمونه پاورپوینت ارشد قرار داده هست که دانشجویان بتوانند جهت اماده سازی پاورپوینت دفاع پایان نامه استفاده نمایند.یک دفاع موفق منوط به مطالعه با دقت پایان نامه و رفع اشکال پایان نامه و سپس ارائه پاورپوینت با قسمت های پایان نامه همراه با آرامش در زمان دفاع می باشد.موسسه ادیب مشاور همواره در تمامی این مراحل در کنار شما عزیزان خواهد بود.

 

بيان مسأله اساسي تحقيق به طور كلي (شامل تشريح مسأله و معرفي آن، بيان جنبه‏هاي مجهول و مبهم، بيان متغيرهاي مربوطه و منظور از تحقيق) :

تا همین اواخر، تنها نگرانی کارشناسان، استقرار مراکز داده ابر با کارایی بالا بدون هیچ گونه توجهی به مصرف انرژی بوده است. مراکز داده به طور متوسط انرژی زیادی به اندازه 25000 خانوار مصرف می کنند.

بخش قابل توجهی از انرژی الکتریکی مصرف شده توسط منابع محاسباتی به گرما تبدیل می شود. دمای بالا منجر به برخی از مشکلات مانند: کاهش قابلیت اطمینان سیستم و دسترس پذیری، و همچنین کاهش طول عمر دستگاه ها می شود.

مراکز داده ها فقط پرهزینه نیستند، بلکه آسیبی جدی به محیط زیست نیز وارد می کند. کربن تولیدی این مراکز در حال حاضر بیش از کربن تولیدی یک کشور با تمام تاسیسات صنعتی است. میزان کربن زیاد بخاطر حجم بالای برق مصرفی برای خنک کردن سرورهای متعدد میزبان در مراکز داده ها است. ارائه دهندگان سرویس ابری برای اطمینان از این که  سودشان به دلیل هزینه های بالای انرژی به طرز چشمگیری کاهش پیدا نکند ودرعین حال  بتوانند خدمات را با کیفیت و سرعت بالاتری ارائه دهند، همچنین با توجه به افزایش فشار از سوی دولت های جهان به منظور کاهش میزان کربن، که تاثیر قابل توجهی در تغییرات آب و هوایی دارد، نیاز به اتخاذ اقدامات لازم دارند.

در این بین راه حلهاي مجازی سازی، علاوه بر كاهش هزينه هاي انرژي در زيرساختهاي مراكز داده، به طرز چشمگيري بهره وري و كارايي سرور را افزایش می دهند. مجازی سازی با استفاده از تکنیک مهاجرت ماشینهای مجازی، با ادغام و موازنه بار بين سرورهاي فيزيكي و اجراي ده ها برنامه كاربردي يا بيشتر ماشينهاي مجازي، برروي يك سرور، می تواند منابع مجازی را با انعطاف زیاد بین سرور های فیزیکی منتقل کند.

کاری که در این تحقیق انجام می شود ارائه الگوریتم زمانبندی مهاجرت ماشین های مجازی جهت حل معضل انرژی در محیط محاسباتی ابر است.

 

د - اهمیت و ضرورت انجام تحقيق (شامل اختلاف نظرها و خلاءهاي تحقيقاتي موجود، ميزان نياز به موضوع، فوايد احتمالي نظري و عملي آن و همچنين مواد، روش و يا فرآيند تحقيقي احتمالاً جديدي كه در اين تحقيق مورد استفاده قرار مي‏گيرد:

برای ارائه دهندگان ابر بسیار مهم است که الگوریتم های زمانبندی که برای شبکه محاسباتی ابر پیشنهاد می شوند فاکتور مصرف انرژی را کاهش داده و کیفیت را تضمین نمایند. الگوریتم زمانبندی ارائه شده، همزمان با کاهش مصرف انرژی مراکز داده و کاهش تولید آلاینده های زیستی، کیفیت اجرای برنامه های کاربران را تضمین می کند.

جهت تضمین کیفیت برنامه ها، ما از مهاجرت ماشین های مجازی بهره می بریم. تعدادی از الگوریتم های پیشنهادی در زمینه انرژی، با رسیدن ماشین فیزیکی به نقطه بحرانی انرژی، جهت کاهش مصرف انرژی، آن ماشین فیزیکی را خاموش کرده و طبیعتا تمام ماشین های مجازی مستقر بر روی ماشین فیزیکی نیز از کار افتاده و برنامه های کاربران معلق می شوند. اما در کار ما، با استفاده از تکنولوژی مهاجرت ماشین های مجازی، برنامه کاربر در هر حال اجرا می شود. روال کار بگونه ای است که با رسیدن انرژی یک ماشین فیزیکی به نقطه بحرانی که در اینجا به90  و 10در صد استفاده از پردازنده ماشین فیزیکی تنظیم می شود، ماشین های مجازی اضافی به ماشین های دیگر مهاجرت می کنند.

الگوریتم زمانبندی ارائه شده از آنجا که از مهاجرت ماشین های مجازی استفاده می کند کیفیت اجرای برنامه های کاربران را تضمین می کند. بنابراین برنامه اجرایی ماشین مهـاجر به کار خود حتی در حال مهاجرت ادامه می دهد و توقفی در کار صـورت نمی گیرد. بنابراین برنامه کاربر در زمان خود ادامه می یابد و کاربر متوجه این تغییر مکان و تاخیر نمی شود.

 

ه- مرور ادبیات و سوابق مربوطه (بيان مختصر پیشینه تحقيقات انجام شده در داخل و خارج کشور پيرامون موضوع تحقیق و نتايج آنها و مرور ادبیات و چارچوب نظري تحقیق):

  • Wei Liu و همکاران یک الگوریتم زمانبندی کارها بر پایه خوشه بندی با نام EPBTDCS ارائه دادند که هم می تواند موجب صرفه جویی در مصرف انرژی شبکه شود و هم مصرف انرژی ارتباطات را در هنگام تخصیص وظایف موازی تا گره ها، محاسبه کند. در این کار از موازی سازی کارها روی هر گره استفاده شده است.

 

  • Goiri و همکاران یک سیاست زمانبندی پویای کار جهت تخصیص منابع انرژی آگاه، در مرکز داده های ابر پیشنهاد دادند زمانبندی پیشنهادی آنها سعی در تثبیت بارکاری داشت به این نحو که وظایف سنگین دستگاههای جداگانه را با سخت افزارهای مورد نیاز به منظور حفظ کیفیت خدمات پیوند می دهد که در واقع این رویه هم با خاموش کردن سرورها باعث کاهش مصرف انرژی در مرکز داده ها می شود.

 

  • Liao و همکاران یک طرح جدید را با عنوان مغناطیس ارائه دادند که برای مهاجرت ماشین های مجازی استفاده می شود که از ماشین های مجازی برای انتقال بار در میان گره ها در پوشش چندلایه ای مبتنی بر حلقه استفاده می کند. این طرح تا حد زیادی مصرف انرژی را بوسیله پشتیبانی گره های خوشه بعنوان یک فضای مجازی کلی کاهش می دهد که می توان آن را برای سرور های همگن و ناهمگن  به کار برد.

 

  • Choon Lee و همکاران دو فن آوری هوشمند انرژی آگاه، بر پایه تثبیت با هدف حداکثر استفاده از منابع را ارائه دادند که هر وظیفه را به یک منبع اختصاص می دهد. در این طرح ها مصرف انرژی هر دو نوع مراکز فعال و غیرفعال محاسبه می شود. هوشمندی این کار در این است که هر کار به ماشینی سپرده می شود که انرژی مصرفی کنونی کمتری دارد. اجرای این کار به طور ضمنی یا صریح و بدون تخریب عملکرد، و با در نظر گرفتن پارامترهای مهم دیگر برای یک مرکز داده مانند قابلیت اطمینان و یا اجرای پویا در مصرف انرژی انجام می شود.

 

و – جنبه جديد بودن و نوآوري در تحقيق:

ما به یکی از موضوعات بسیار مهم و حیاتی در زمینه شبکه های محاسباتی ابر که امروزه تحقیقات بسیاری از محققین زمینه ابر را به خود اختصاص داده است یعنی مسئله بهینه سازی مصرف انرژی در مراکز داده ابر پرداخته ایم. در این کار ما برای ذخیره انرژی مراکز داده از روش مجازی سازی  استفاده کردیم که با ادغام چند سیستم در یک سیستم بصورت مجازی، همزمان بصورت موازی به اجرای چندین کار می پردازد و با این تکنیک، درصد استفاده و روشن بودن سرورها بطور چشمگیری کاهش پیدا می کند و براساس مجازی سازی، یک الگوریتم زمانبندی مهاجرت ماشین های مجازی برپایه الگوریتم ژنتیک ارائه داده و آن را بهبود دادیم به این نحو که دو تابع بررسی بار کاری و مهاجرت را به توابع انتخاب، ترکیب و جهش الگوریتم ژنتیک افزودیم که با این کار، الگوریتم ارائه شده توانست نسبت به سایر الگوریتم های موجود، انرژی بیشتری را ذخیره کند و کیفیت کار را تضمین نماید. در این الگوریتم  با توجه به خاموشی دستگاه های بیکار بر اساس تابع مهاجرت، مصرف برق کمتر شده و تولید کربن حاصل از خنک کردن دستگاه ها کاهش می یابد که این امر به نوبه خود موجب کاهش تولید آلاینده های زیستی می شود که در سال های اخیر باعث نگرانی بسیاری شده است.

 

ز- اهداف مشخص تحقيق (شامل اهداف آرماني، کلی، اهداف ويژه و كاربردي):

برای ارائه دهندگان ابر بسیار مهم است که الگوریتم های زمانبندی که برای شبکه محاسباتی ابر پیشنهاد می شوند، فاکتور مصرف انرژی را کاهش داده و کیفیت را تضمین نمایند. الگوریتم زمانبندی ارائه شده همزمان با کاهش مصرف انرژی مراکز داده و کاهش تولید آلاینده های زیستی، کیفیت اجرای برنامه های کاربران را تضمین می کند.

 

ح – در صورت داشتن هدف كاربردي، نام بهره‏وران (سازمان‏ها، صنايع و يا گروه ذينفعان) ذكر شود (به عبارت دیگر محل اجرای مطالعه موردی):

  • مراکز داده و دیتا سنترها
  • بخش انرژی
  • محیط زیست

 

ط-  سؤالات تحقیق:

  • آیا این تحقیق در کشور ما نیز اثر ملموسی را موجب می شود؟
  • اثرات این تحقیق در کاهش گازهای گلخانه ای به چه میزان است؟ آیا اصولا بهبودی را موجب می شود؟

 

 

ی-  فرضيه‏ هاي تحقیق:

  • مهاجرت ماشینهای مجازی هم اکنون نیز در محیط ابر به وفور استفاده می شود. مدیریت درست آنها می تواند نتایج ملموسی را موجب شود.
  • هر میزان از کاهش انرژی در محیط ابر و یا سایر بخشهای صنعتی، به کاهش آلاینده های محیطی منجر خواهد شد.

 

 

ک- تعريف واژه ‏ها و اصطلاحات فني و تخصصی (به صورت مفهومی و عملیاتی):

  • محاسبات ابری:

محاسبات ابری، به گونه ای از سیستم های توزیع شده و موازی اطلاق می شود که مجموعه ای از رایانه های مجازی را که به یکدیگر متصل هستند شامل می شود. این رایانه ها بطور پویا عرضه شده، و به عنوان یک یا چند منبع محاسـباتی یکپارچه بر اسـاس توافقـات سـطح سـرویس ارائه می شـوند. این توافقات در طـول انجـام مذاکرات سـرویس دهندگان و مصـرف کنندگان برقـرار می گردند. محاسبات ابری سعی دارد نسل جدیدی از مراکز داده ای را با ارائه کردن سرویس ها و خدمات در ماشین های مجازی شبکه شده به صورت پویا، به گونه ای ممکن سازد که ارائه دهندگان خدمات کاربردی بتوانند سرویس ها و برنامه های کاربردی را با انعطاف پذیری و سهولت بیشتری ارائه کنند و کاربران نیز بتوانند از هر جایی از دنیا به برنامه های کاربردی دسترسی داشته باشند.

 

  • ماشین مجازی

مجازی سازی به معنای ایجاد یک سطح انتزاعی از منابع محاسباتی است که در سطوح مختلف یک رایانه قابل اعمال است. سطوح سخت افزار، برنامه کاربردی و سیستم عامل، برخی از مواردی هستند که ایجاد انتزاع می تواند در آنها انجام می شود. آنچه که در اینجا بیشتر مورد بحث است، مجازی سازی سیتم عامل است که از آن تحت عنوان Server Virtualization نیز یاد می شود. در این حالت مجازی سازی به فرایند ایجاد استقلال یک سیستم عامل از سخت افزاری که در آن اجرا می گردد، گفته می شود. در این شرایط ماشین مجازی شامل سیستم عامل، برنامه کاربردی و داده های مربوط به آن می باشد و لایه ای به نام فوق ناظر وظیفه نگاشت منابع سخت افزاری فیزیکی (حافظه، دیسک، و...) را به منابع مجازی (حافظه مجازی، دیسک مجازی و...) بر عهده دارد.

 

  • الگوریتم ژنتیک

الگوريتمهاي ژنتيك از اصول انتخاب طبيعي داروين براي يافتن فرمول بهينه جهت پيش بيني يا تطبيق الگو استفاده مي كنند. الگوريتمهاي ژنتيك اغلب گزينه خوبي براي تكنيك هاي پيش بيني بر مبناي رگرسيون یا برگشت هستند.

موتور الگوريتم ژنتيك، يك جمعيت اوليه اي از فرمول را ايجاد مي كند. هر فرد در برابر مجموعه اي از داده ها مورد آزمايش قرار مي گيرد و مناسب ترين آنها انتخاب مي شوند. مناسب ترين افراد با یکديگر عمل جفت گيري (ترکیب عناصر DNA) و تغییر (تغییر تصادفی عناصر DNA) را انجام مي دهند. مشاهده مي شود با گذشت از ميان تعداد زيادي از نسل ها، الگوريتم ژنتيك به سمت ايجاد فرمول هايي كه بيشتر دقيق هستند، ميل مي كند.

 

 

5-روش شناسی تحقیق:

الف- شرح كامل روش تحقیق بر حسب هدف، نوع داده ها و نحوه اجراء (شامل مواد، تجهيزات و استانداردهاي مورد استفاده در قالب مراحل اجرايي تحقيق به تفكيك):

تذكر: درخصوص تفكيك مراحل اجرايي تحقيق و توضيح آن، از به كار بردن عناوين كلي نظير، «گردآوري اطلاعات اوليه»، «تهيه نمونه‏ هاي آزمون»، «انجام آزمايش‏ها» و غيره خودداري شده و لازم است در هر مورد توضيحات كامل در رابطه با منابع و مراكز تهيه داده‏ ها و ملزومات، نوع فعاليت، مواد، روش‏ها، استانداردها، تجهيزات و مشخصات هر يك ارائه گردد.

در این تحقیق ما در نظر داریم ماشین های مجازی را به نحوی به ماشین های فیزیکی تخصیص دهیم که انرژی مصرفی سرورها کمینه گردد و کیفیت اجرای برنامه کاربر نیز تضمین شود.

جهت تضمین کیفیت برنامه ها، ما از مهاجرت ماشین های مجازی بهره می بریم. که با رسیدن انرژی یک ماشین فیزیکی به نقطه بحرانی که در اینجا به 90  و 10 در صد استفاده از پردازنده ماشـین فیزیکی تنظیم می شـود، ماشین های مجـازی اضافی به ماشـین های دیگـر  مهـاجرت می کنند.

براساس این الگوریتم در صورتیکه استفاده از پردازنده یک ماشین فیزیکی به بیش از 90 در صد ظرفیت آن برسد، تعدادی از ماشین های مجازی مستقر روی آن مهاجرت می کنند. با این کار مصرف انرژی را کاهش خواهیم داد.

از طـرفی دیگـر زمـانی که اسـتفاده از پردازنده به کمتر از ده درصـد ظرفیت آن برسـد تصـمیم می گیریم که تمام ماشین های مجازی مستقر روی آن، به سمت ماشین های فیزیکی دیگر مهاجرت کنند و ماشین فیزیکی مبدا جهت کمینه کردن مصرف انرژی خاموش شود.

در این تحقیق از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک جهت حل مسئله بهره برده ایم.

 

ب-  متغيرهاي مورد بررسي در قالب یک مدل مفهومی و شرح چگونگی بررسی و اندازه گیری متغیرها:

 

ج –  شرح کامل روش (ميداني، كتابخانه‏اي) و ابزار (مشاهده و آزمون، پرسشنامه،  مصاحبه،  فيش‏برداري و غيره) گردآوري داده‏ها :

روش کتابخانه ای – سایت های اینترنتی

 

د – جامعه آماري، روش نمونه‏گيري و حجم نمونه (در صورت وجود و امکان):

جداول موجود در مقاله برخی از پیشتازان محاسبات ابری جهت انتخاب تابع ارزیابی

 

هـ - روش‌ها و ابزار تجزيه و تحليل داده‏ها:

نرم افزار  MATLAB

 

آموزش تخصصی انجام پایان نامه مهندسی کامپیوتر، شبکه حسگر بیسیم

آموزش انجام پایان نامه رایانش ابری

آموزش انجام پایان نامه رایانش ابری موبایل

پروپوزال مهندسی کامپیوتر تشخیص مدل خودرو بر پایه استخراج ویژگی محلی از تصویر

پروپوزال کامپیوتر بهینه سازی مصرف انرژی در شبکه محاسباتی ابر با استفاده از استراتژی زمانبندی مهاجرت ماشینهای مجازی

 

خدمات ادیب مشاور در زمینه رشته مهندسی کامپیوتر

ارائه موضوع پایان نامه مهندسی کامپیوتر

تدوین مقاله در رشته مهندسی کامپیوتر

مشاوره در تدوین پروپوزال مهندسی کامپیوتر

مشاوره و آموزش در پایان نامه مهندسی کامپیوتر

انجام شبیه سازی در رشته مهندسی کامپیوتر

استخراج مقاله در  رشته مهندسی کامپیوتر

استفاده از نرم افزارهای تخصصی همچون نرم افزار R، نرم افزار STATA، نرم افزار MATLAB، نرم افزار Vensim، نرم افزار LINGO، نرم افزار NS2

 

مشاوره تخصصی انجام پایان نامه ارشد

یکی از مهمترین وظایف دانشجویان در مقاطع تحصیلات تکمیلی (کارشناسی ارشد و دکتری) انجام پایان نامه می باشد. فقر اساتید خبره در زمینه های مختلف علمی تحقیقاتی در برخی دانشگاه های داخلی و خارجی موجب سردرگمی دانشجویان عزیز گردیده است، موسسه ادیب مشاور مفتخر است که در پاسخ به این نیاز طی ده سال فعالیت به تعداد بیشماری از دانشجویان ارشد و دکتری خدمات مشاوره تخصصی ارايه داده است.

به طور کلی انجام پایان نامه کاری زمان بر است که دانش و تجربه زیادی نیازمند است. موسسه ادیب مشاور با چندین سال تجربه در عرصه مشاوره و با در اختیار داشتن متخصصین و اساتیدی با تجربه آماده مشاوره و آموزش پایان نامه در کلیه رشته های دانشگاهی می باشد.

علاوه بر این موسسه ادیب مشاور، در زمینه شبیه سازی مقالات، پایان نامه ها و انجام پروژه ها با برنامه نویسی نیز به دانشجویان کشور عزیزمان خدمات لازم را ارائه می کند. این خدمات شامل تحلیل آماری، پیاده سازی با انواع نرم افزارهای مهندسی، برنامه نویسی با انواع زبان های برنامه نویسی و تهیه پرسش نامه می شود.

به طور کلی سر فصل های خدمات موسسه ادیب مشاور عبارتند از:

مشاوره پروپوزال در رشته مدیریت، حسابداری، مهندسی برق قدرت، مهندسی برق الکترونیک، مهندسی کامپیوتر و روانشناسی و دیگر رشته ها

مشاوره پایان نامه در رشته مدیریت، حسابداری، مهندسی برق قدرت، مهندسی برق الکترونیک، مهندسی کامپیوتر و روانشناسی و دیگر رشته ها

استخراج مقاله از پایان نامه در رشته مدیریت، حسابداری، مهندسی برق قدرت، مهندسی برق الکترونیک، مهندسی کامپیوتر و روانشناسی و دیگر رشته ها

انجام پایان نامه کامپیوتر، پروپوزال مهندسی کامپیوتر

اگر برای هریک از موارد فوق نیاز به مشاوره رایگان دارید، همین الان با ما تماس بگیرید.