ارايه يك مكانيزم مقياس خودكار زمان اجرا براي نرم افزارهاي چندمستاجر

A Runtime Auto-Scaling Mechanism for Multi-Tenant Software

نرم‌افزارهاي چندمستاجر به دليل نوسان باركاري كه متاثر از افزايش يا كاهش تعداد درخواست مستاجر‏ها و حجم منبع درخواستي آن‌ها است، نسبت به مقياس‌خودكار نمونه‌هاي نرم‌افزاري اقدام مي‌نمايند. هدف از مقياس‌خودكار، بهره‌وري بهتر از منابع محاسباتي همراه با ارايه كيفيت سرويس مطلوب به مستاجرها است. رويكرد مقياس‌خودكار درراه برآورده‌سازي هدف به كار گرفته‌شده خود با چالش‌هايي روبه‌رو است كه اين چالش‌ها متشكل از پيش‌بيني باركاري، شناسايي كردن نياز منابع درست مطابق باركاري و چگونگي سياست اتخاذي سيستم به‌منظور تخصيص منبع با كمترين هزينه است. در اين مقاله با ارايه يك مكانيزم مقياس‌خودكار زمان‌اجرا براي نرم‌افزارهاي چندمستاجر راهكاري براي پاسخگويي به چالش‌هاي ذكرشده ارايه شده است. در ابتدا به دليل عدم وجود تصويري جامع از سيستم زمان‌اجرا يك نرم‌افزار چندمستاجر، با توجه به شواهد يافت‌شده حاصل از بررسي‌ها و مطالعات گوناگون، به ارايه يك معماري براي سيستم زمان‌اجرا نرم‌افزار چندمستاجر پرداخته شده و مدل رايانش با سه دانه‌بندي براي مولفه‌ي نرم‌افزار چندمستاجر آن معرفي مي‌گردد. سپس در ادامه با ارايه يك معماري براي مولفه ‌مقياس‌خودكار سيستم‌ زمان‌اجرا نرم‌ا‌فزارهاي چندمستاجر و به‌كارگيري زيرمولفه‌هايي با كاركردهاي مناسب، جهت پاسخگويي به چالش‌هاي ذكرشده براي مقياس‌خودكار اقدام مي‌شود. به‌منظور ارزيابي، مكانيزم مقياس‌خودكار ارايه‌شده در محيط شبيه‌ساز كلادسيم پياده‌سازي شده و با جديدترين كار مشابه در شرايط كاملاً يكسان مورد آزمايش و مقايسه قرار مي‌گيرد.

Multi-Tenant software acts out based on auto-scale instance applications due to fluctuating workloads affected by increasing or decreasing the number of tenant demands and requested resource volumes. The aim of auto-scaling is better resource utilization of resource computing as well as provision of good Quality of Service (QoS) to tenants. Auto-scaling approach for meeting its used goal has challenges that consist of predicting workload, identifying correct resource requirement according to workload and selecting the policy of system for resource allocation with the lowest cost. In this research, a runtime auto-scaling mechanism is provided for multi-tenant software in order to answer mentioned challenges. First, due to lack of comprehensive description of a runtime system of multi-tenant software and based on found evidence of various studies, an architecture for runtime system of multi-tenant software is provided and a computing model is introduced that has three various granularity for its module of multi-tenant software. Then by providing an architecture for auto-scaling module of runtime system of multi-tenant software and using sub-modules that have appropriate functionality, mentioned challenges of auto-scaling are answered. To evaluate this, the proposed auto-scaling mechanism is implemented in the cloudism simulation environment and is tested and compared to the recent similar work in the same environmental conditions. The obtained results indicate that the provided auto-scaling mechanism compared to similar work despite the close number of violation of QoS, has better utilization and wastes computing resources less [13/28%-16/19%] with 99% confidence level.