| Summary: | Cloud computing is widely deployed in industry, enablingcustomers to save infrastructure acquisition and networkdeployment costs. To provide better performance of applicationsdriven by cloud computing, management of theresource pool in the cloud needs to be effective. For efficientcommunication within the resource pool, an overlay ofnodes is formed. Membership management maintains themembership lists and relationship for all nodes in the overlay,detects the member changes, and exposes the membershiplist to other management components or upper layerservices. However, most existing solutions only maintain arelative static overlay which cannot reflect the real-time anddynamic network and system conditions in the systems, andthus the performance of those tasks or services dependingon the membership management will be less optimized.To deal with the problem, we proposed and implementeda self-adaptive and hierarchical membership managementsystem. The structure of the overlay could be dynamicallychanged according to predefined and real-time costvalues between each pair of nodes. A transfer approach isproposed in order to move one node from a cluster to anothercluster and meanwhile replace a high-cost link witha low-cost link; a merge approach is proposed in order todecrease the amount of clusters with relatively small sizeand improve the connectivity of the whole overlay network.Ideally, the resulting overlay network will possess a fullyconnected and tree-based hierarchical structure with minimumoverall cost. The optimized structure could benefitthe services running on top, such as resource schedulingand task placement.The system is evaluated in an emulated environment.Results from experiments show that the structure couldadapt to cost changes and the overall cost can be reducedwhen the parameters are set properly. The communicationoverhead incurred by messages keeps low for non-leadernodes, grows with the level for leaders nodes and does notincrease a lot with the number of nodes in the system. Thefailure of nodes can be detected with high accuracy andrelatively low latency. Moreover, the whole structure couldrecover from the events like leader failure timely. === Molntjänster är brett utplacerade inom industrin, vilket göratt kunderna kan spara kostnader av infrastrukturförvärvoch nätverksutplacering. För att ge bättre prestanda förapplikationer som drivs av molntjänster, måste hanteringenav resurspoolen i molnet vara effektiv. Medlemskapshanteringenupprätthåller medlemslistan och förhållandenamellan noder i resurspoolen, upptäcker ändringarna i medlemskapoch exponerar medlemslistan till andra managementkomponentereller till tjänsterna i övre nätverkslager.De flesta befintliga lösningar upprätthåller emellertid baraen relativ statisk overlay som inte kan spegla de realtid ochdynamiska nätverks och systemförhållandena i systemen,och därmed blir prestandan för de uppgifter eller tjänstersom är beroende av medlemskapshanteringen mindre optimerad.För att hantera problemet, föreslog och genomförde viett självadaptivt och hierarkiskt system för medlemskapshanteringen.Strukturen av overlayen kan ändras dynamiskti enlighet med de fördefinierade och de realtids kostnadsvärdenmellan varje par av noder. En överföringsmetod föreslåsför att flytta en nod från ett kluster till ett annat klusteroch ersätta därmed en högkostnads länk med en lågkostnadslänk. En metod för klusterssammanslagning föreslåsför att minska mängden av kluster med relativt liten storlekoch för att förbättra anslutningen av hela overlaysnätet.Idealt sett kommer det resulterande overlaysnätet haen helt sammanhängande och trädbaserad hierarkisk strukturmed minsta totala kostnad. Den optimerade strukturenkan gynna de tjänster som går i översta nätverkslager, tillexempel resursschemaläggning och jobsplacering.Systemet utvärderades i en emulerad miljö. Resultatetfrån experimenten visar att strukturen kan anpassasig till kostnadsförändringar och den totala kostnaden kanminskas när parametrarna är korrekt inställda. Kommunikationsutgifternaför medlemskapshanteringen håller lågaför icke-ledande noder, växer med nivån för ledarnoder ochökar inte mycket med antalet noder i systemet. Nodsfel kandetekteras med hög noggrannhet och relativt låg fördröjning.Dessutom kan hela strukturen återhämta sig i godtid från händelser som ledarfel.
|
|---|
