Titre : | Optimisation multi-objectifs pour l’ordonnancement des taches sur le cloud |
Auteurs : | Mohamed Amine Ramoul, Auteur ; Sihem Slatnia, Directeur de thèse |
Type de document : | Monographie imprimée |
Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2017 |
Format : | 1 vol. (50 p.) / 30 cm |
Langues: | Français |
Résumé : |
Le Cloud computing, une nouvelle technologie très convoitée qui vois le nombre de ces utilisateur explosé. Donc la gestion des ressources dans ce dernier est devenu primordiale, l’ordonnancement des taches est l’une des solutions qui peuvent améliorer leurs gestions. Le Cloud se composant de centres de données qui contiennent de nombreuses MVs (machine virtuelle). La plupart du temps, les ressources en nuage sont sous-utilisées à cause du mauvais ordonnancement des la tâches (ou de l'application) dans le datacenter. Dans notre travail de recherche, nous proposons un algorithme d’ordonnancement multi-objectifs des tâches sur les Vms afin d'améliorer la répartition des charges sans violer le SLA (Service Level Agreement)(autrement dit en se basant sur les paramètres de QdS « Qualité de Service ») pour une application dans l'environnement Cloud SaaS (Software as a Service « une application comme service »). L'algorithme proposé fournit une méthode d’ordonnancement optimale. La plupart des algorithmes d’ordonnancement des tâches se basent sur un seul critère (c'est-à-dire le temps d'exécution). Mais dans l’environnement Cloud, il faut tenir compte de plusieurs critères comme le temps d'exécution, le coût, la bande passante de l'utilisateur, etc. Pour réaliser cela on a implémenté notre algorithme sur le simulateur Cloud Sim. |
Sommaire : |
Introduction Générale ............................................................................................................ 1 Chapitre I : Optimisation multi-objectif 1. Introduction .................................................................................................................... 4 2. Définition et formule...................................................................................................... 4 3. Choix de la méthode d’aide à la décision ...................................................................... 5 3.1. Les méthodes d’optimisation a priori ................................................................ 5 3.2. Les méthodes d’optimisation progressives ........................................................ 6 3.3. Les méthodes d’optimisation a posteriori .......................................................... 6 4. Méthode de résolution des problèmes combinatoires ................................................... 6 4.1. Les méthodes exacte .......................................................................................... 6 4.2. Les méthodes approchées (métaheuristique) ..................................................... 6 4.3. Les algorithmes évolutionnaires ........................................................................ 7 4.3.1. Les algorithmes génétique ..................................................................... 8 4.3.1.1. Codage de la solution ................................................................. 8 4.3.1.2. Initialisation de la population..................................................... 9 4.3.1.3. L’évaluation .............................................................................. 9 4.3.1.4. Les opérateur génétique ............................................................. 9 4.3.2. Les stratégies d’évolution .................................................................... 11 4.3.3. La programmation évolutionnaire........................................................ 11 4.4. Algorithme Génétique Elitiste de Trie non-Dominé (NSGA-II) ..................... 11 4.4.1. Fonctionnement de l’algorithme (NSGA-II) ....................................... 12 4.4.2. La distance de Crowding ..................................................................... 13 5. Conclusion ................................................................................................................... 14 Chapitre II : ordonnancement des tâches sur le Cloud 1. Introduction ................................................................................................................ 16 2. Le Cloud Computing .................................................................................................. 16 2.1. Les services ..................................................................................................... 17 2.2. Les centres de données .................................................................................... 18 2.3. Les machines virtuelles (MVs) ........................................................................ 18 3. Définition de la SLA et l’importance de la QdS ........................................................ 18 3.1. La SLA ............................................................................................................. 18 3.2. La QdS (Qualité de Service) ............................................................................ 19 4. La relation SLA/QdS .................................................................................................. 19 5. Optimisation du système Cloud.................................................................................. 20 5.1. Ordonnancement des taches ............................................................................ 20 5.1.1. Définition ............................................................................................ 20 5.1.2. Les méthodes d’ordonnancements ....................................................... 21 5.1.2.1. Premier arrivé premier servie (FIFO) ...................................... 21 5.1.2.2. Echéance proche premier servie (EDF) ................................... 21 5.2. L’ordonnancement des tâches dans le Cloud ................................................... 22 5.2.1. Le Courtier (Broker) ............................................................................ 22 5.2.2. Travaux connexe, Méthodes utilisée pour l’ordonnancement dans le Cloud .................................................................................................................... 23 5.2.2.1. Multi-objective tasks scheduling algorithm for Cloud Computing throughput optimization .................................................................... 23 5.2.2.2. Optimisation multicritere pour l’allocation de ressources sur Clouds distribués avec prise en compte de l’énergie ............................................ 26 6. Conclusion .................................................................................................................. 26 Chapitre III : Conception 1. Introduction ............................................................................................................... 28 2. L’objectif du système ................................................................................................ 28 3. Conception du système .............................................................................................. 28 3.1. Conception générale......................................................................................... 28 3.1.1. Liste des tâches .................................................................................... 30 3.1.2. Liste des MVs ...................................................................................... 30 3.1.3. Affectation des valeurs de QdS ............................................................ 30 3.1.4. Le traitement des tâches/MVs par l’algorithmes NSGA-II ................. 30 3.1.5. Affectation des tâches aux MVs .......................................................... 31 3.1.6. Centre de données ............................................................................... 31 3.2. Conception détaillée......................................................................................... 32 3.2.1. Données et variables ............................................................................ 32 3.2.2. Le traitement par l’algorithme NSGA-II ............................................. 33 3.2.2.1. La population initiale ............................................................... 33 3.2.2.2. Evaluation et classement des individus ................................... 33 3.2.2.3. Opérateurs génétiques .............................................................. 34 3.2.2.4. Remplacement ......................................................................... 35 3.2.2.5. Condition d’arrêt ..................................................................... 36 3.2.3. Affectation des tâches aux MVs .......................................................... 36 4. Conclusion ................................................................................................................... 36 Chapitre IV : implémentation 1. Introduction ............................................................................................................... 38 2. L’environnement de développement .......................................................................... 38 2.1. Environnement logiciel .................................................................................... 38 2.2. NetBeans .......................................................................................................... 38 2.3. Le simulateur CloudSim .................................................................................. 39 2.4. Java ................................................................................................................. 40 3. Structure de données utilisées ................................................................................... 40 3.1. Population ....................................................................................................... 40 3.2. Individu (solution) ........................................................................................... 40 3.3. Stockage de la valeur fitness ............................................................................ 41 3.4. Autres structures utilisées ................................................................................ 41 4. Algorithme utilisé (NSGA-II) .................................................................................... 41 4.1. Fitness .............................................................................................................. 42 4.2 Distance de Crowding ...................................................................................... 42 4.3. Fast-non-dominated-sort (front Pareto) ........................................................... 43 4.4. Validité des solutions (individu) ...................................................................... 44 4.5. Correction des individus .................................................................................. 44 5. Représentation de l’application ................................................................................... 45 5.1. L’interface du Système ................................................................................... 45 5.2. Affichage des résultats ..................................................................................... 45 5.2.1. Résultat ................................................................................................ 46 6. Conclusion ................................................................................................................... 49 Conclusion générale ............................................................................................................... 50 |
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