Інформаційна технологія масштабування хмарного застосунку, що базується на прогнозуванні його стану

Abstract

Дисертаційна робота присвячена підвищенню ефективності функціонування хмарного застосунку зі змінними піками навантаження за рахунок використання інформаційної технології, що поєднує горизонтальне та вертикальне масштабування з використанням реактивних правил та прогнозу стану хмарного застосунку. Удосконалено метод прийняття рішень щодо масштабування хмарного застосунку, що на відміну від існуючих при поєднанні реактивного та предиктивного підходів дозволяє здійснювати горизонтальне та вертикальне масштабування. Це дозволило враховувати інформацію про змінні піки навантаження та збільшити потужність множини доступних способів масштабування хмарного застосунку. Розроблено інформаційну модель масштабування хмарного застосунку, яка відрізняється моделлю хмарного застосунку як системи масового обслуговування, критерієм класифікації поточного режиму роботи хмарного застосунку та графом станів його інфраструктури, що дозволяє здійснювати оцінювання поточного і прогнозування майбутніх станів хмарного застосунку.

Диссертационная работа посвящена повышению эффективности функционирования облачного приложения за счет использования информационной технологии, сочетающей горизонтальное и вертикальное масштабирование с использованием реактивных правил и прогноза состояния облачного приложения. Разработана модель системы массового обслуживания, описывающая работу облачного приложения, на основе которой было получено соотношение для расчета среднего времени выполнения сетевого запроса. Проведено сравнение эффективности функционирования облачного приложения при использовании разработанной информационной технологии и технологии, использующей классические подходы к масштабированию. Результаты теста, который воспроизводит работу облачного приложения с низкой частотой сетевых запросов и со сменными пиками нагрузки показали, что суммарное значение критерия эффективности составило 12,51 (0,00118 за мин.) при использовании предложенной информационной технологии масштабирования облачного приложения и 13,6 (0,00125 за мин.) – при использовании технологии с классическим подходом к масштабированию. Исследованы результаты применения информационной системы автоматизированного масштабирования облачного приложения в ООО «СДМ Украины» для масштабирования системы проведения мозговых штурмов BrainTank. Проведено сравнение работы предлагаемой информационной системы с системой автоматизации CloudMonix. Показано, что разработанная информационная система автоматизированного масштабирования облачного приложения позволяет повысить эффективность функционирования облачного приложения на 10,5%.

The thesis is dedicated to improving the effectiveness of cloud application functioning by usage of an information technology that combines reactive and predictive scaling of a cloud application. Information technology of a cloud application scaling was developed. The method of making decisions about cloud application scaling was proposed, this method unlike existing combines reactive and predictive approach allowing both horizontal and vertical scaling, which made it possible to take into account information about the variable load peaks and to increase the number of available scaling methods. Developed information model of cloud application scaling, is a formal description of cloud application infrastructure and possible transitions between them and the criterion for classification of cloud application mode with variable load peaks.