A High-speed Scheduling Method of Virtual Machine Placement with Search Parameter Estimation by Collaborative Filtering

Σχετικά έγγραφα
A Method for Creating Shortcut Links by Considering Popularity of Contents in Structured P2P Networks

GPU. CUDA GPU GeForce GTX 580 GPU 2.67GHz Intel Core 2 Duo CPU E7300 CUDA. Parallelizing the Number Partitioning Problem for GPUs

Study of In-vehicle Sound Field Creation by Simultaneous Equation Method

Ηρϊκλειτοσ ΙΙ. Πανεπιζηήμιο Θεζζαλίας. Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Δικτύων

GPGPU. Grover. On Large Scale Simulation of Grover s Algorithm by Using GPGPU

IPSJ SIG Technical Report Vol.2014-CE-127 No /12/6 CS Activity 1,a) CS Computer Science Activity Activity Actvity Activity Dining Eight-He

Schedulability Analysis Algorithm for Timing Constraint Workflow Models

2016 IEEE/ACM International Conference on Mobile Software Engineering and Systems

Buried Markov Model Pairwise

2 ~ 8 Hz Hz. Blondet 1 Trombetti 2-4 Symans 5. = - M p. M p. s 2 x p. s 2 x t x t. + C p. sx p. + K p. x p. C p. s 2. x tp x t.

1 (forward modeling) 2 (data-driven modeling) e- Quest EnergyPlus DeST 1.1. {X t } ARMA. S.Sp. Pappas [4]

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ

Vol. 31,No JOURNAL OF CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Feb

[4] 1.2 [5] Bayesian Approach min-max min-max [6] UCB(Upper Confidence Bound ) UCT [7] [1] ( ) Amazons[8] Lines of Action(LOA)[4] Winands [4] 1

ER-Tree (Extended R*-Tree)

Simplex Crossover for Real-coded Genetic Algolithms

Wiki. Wiki. Analysis of user activity of closed Wiki used by small groups

Secure Cyberspace: New Defense Capabilities

Study on Re-adhesion control by monitoring excessive angular momentum in electric railway traction

Indexing Methods for Encrypted Vector Databases

Estimation for ARMA Processes with Stable Noise. Matt Calder & Richard A. Davis Colorado State University

Optimization, PSO) DE [1, 2, 3, 4] PSO [5, 6, 7, 8, 9, 10, 11] (P)

Conjoint. The Problems of Price Attribute by Conjoint Analysis. Akihiko SHIMAZAKI * Nobuyuki OTAKE

Customized Pricing Recommender System Simple Implementation and Preliminary Experiments

Analysis of energy consumption of telecommunications network and application of energy-saving techniques

το οικοσύστημα ανάπτυξης λογισμικού

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΓΙΑ ΤΟ ΕΑΡΙΝΟ ΕΞΑΜΗΝΟ Εισηγητής: Νίκος Πλόσκας Επίκουρος Καθηγητής ΤΜΠΤ

Study on the Strengthen Method of Masonry Structure by Steel Truss for Collapse Prevention

3: A convolution-pooling layer in PS-CNN 1: Partially Shared Deep Neural Network 2.2 Partially Shared Convolutional Neural Network 2: A hidden layer o

Optimization Investment of Football Lottery Game Online Combinatorial Optimization

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ. Πτυχιακή εργασία

An Automatic Modulation Classifier using a Frequency Discriminator for Intelligent Software Defined Radio

ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Quick algorithm f or computing core attribute

Μηχανισμοί πρόβλεψης προσήμων σε προσημασμένα μοντέλα κοινωνικών δικτύων ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Security in the Cloud Era

Περιβάλλον Παράλληλου Προγραμματισμού

Context-aware και mhealth

4.6 Autoregressive Moving Average Model ARMA(1,1)

Yahoo 2. SNS Social Networking Service [3,5,12] Copyright c by ORSJ. Unauthorized reproduction of this article is prohibited.

Motion analysis and simulation of a stratospheric airship

Homework 3 Solutions

Επιλέξιμες Δαπάνες είναι εκείνες που θα ξεκινήσουν μετά την ημερομηνία έγκρισης του Επενδυτικού Σχεδίου.

Μειέηε, θαηαζθεπή θαη πξνζνκνίσζε ηεο ιεηηνπξγίαο κηθξήο αλεκνγελλήηξηαο αμνληθήο ξνήο ΓΗΠΛΩΜΑΣΗΚΖ ΔΡΓΑΗΑ

ΔΙΠΛΩΜΑΣΙΚΗ ΕΡΓΑΙΑ. του φοιτητή του Σμήματοσ Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και. Σεχνολογίασ Τπολογιςτών τησ Πολυτεχνικήσ χολήσ του. Πανεπιςτημίου Πατρών

[1] DNA ATM [2] c 2013 Information Processing Society of Japan. Gait motion descriptors. Osaka University 2. Drexel University a)

Estimation of stability region for a class of switched linear systems with multiple equilibrium points

VBA Microsoft Excel. J. Comput. Chem. Jpn., Vol. 5, No. 1, pp (2006)

Τo ελληνικό τραπεζικό σύστημα σε περιόδους οικονομικής κρίσης και τα προσφερόμενα προϊόντα του στην κοινωνία.

Ημερίδα διάχυσης αποτελεσμάτων έργου Ιωάννινα, 14/10/2015

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Ερευνητική+Ομάδα+Τεχνολογιών+ Διαδικτύου+

ΗΜΟΣΙΕΥΣΕΣ ΣΕ ΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟ ΙΚΑ [1] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Adaptive smooth multicast protocol for multimedia transmission:

( ) , ) , ; kg 1) 80 % kg. Vol. 28,No. 1 Jan.,2006 RESOURCES SCIENCE : (2006) ,2 ,,,, ; ;

ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ ΣΗΜΕΙΩΜΑ ΠΡΟΣΩΠΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΠΟΥΔΕΣ

No. 7 Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique. Jul TH166 TG659 A

Topology Structural Optimization Using A Hybrid of GA and ESO Methods

Finite Field Problems: Solutions

Αυτόματη Ανακατασκευή Θραυσμένων Αντικειμένων

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΕΠΑΝΑΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΓΡΑΜΜΗΣ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΛΙΤΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ REDESIGNING AN ASSEMBLY LINE WITH LEAN PRODUCTION TOOLS

Arbitrage Analysis of Futures Market with Frictions

Online Social Networks: Posts that can save lives. Dimitris Gritzalis, Sotiria Giannitsari, Dimitris Tsagkarakis, Despina Mentzelioti April 2016

GridFTP-APT: Automatic Parallelism Tuning Mechanism for Data Transfer Protocol GridFTP

Research on Economics and Management

Τεχνολογία Ψυχαγωγικού Λογισμικού και Εικονικοί Κόσμοι Ενότητα 8η - Εικονικοί Κόσμοι και Πολιτιστικό Περιεχόμενο

ΤΟ ΜΟΝΤΕΛΟ Οι Υποθέσεις Η Απλή Περίπτωση για λi = μi 25 = Η Γενική Περίπτωση για λi μi..35

Ανάλυση σχημάτων βασισμένη σε μεθόδους αναζήτησης ομοιότητας υποακολουθιών (C589)

Figure A.2: MPC and MPCP Age Profiles (estimating ρ, ρ = 2, φ = 0.03)..

Medium Data on Big Data

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ. Υπηρεσίες ιαχείρισης, Ελέγχου και Προώθησης εδοµένων σε Περιβάλλοντα Εικονικής ικτύωσης Οριζόµενης από Λογισµικό (SDN)

ΝΕΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ, ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ, ΣΧΟΛΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ, ΤΕΙ ΙΟΝΙΩΝ ΝΗΣΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ ΣΗΜΕΙΩΜΑ ΛΕΩΝΙΔΑΣ Α. ΣΠΥΡΟΥ Διδακτορικό σε Υπολογιστική Εμβιομηχανική, Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας.

ES440/ES911: CFD. Chapter 5. Solution of Linear Equation Systems

The Study of Evolutionary Change of Shogi

Εκτεταμένη περίληψη Περίληψη

Stabilization of stock price prediction by cross entropy optimization

Retrieval of Seismic Data Recorded on Open-reel-type Magnetic Tapes (MT) by Using Existing Devices

ΕΠΛ202:'Η'επιστημονική'δημοσίευση

Numerical Analysis FMN011

Test Data Management in Practice

Yoshifumi Moriyama 1,a) Ichiro Iimura 2,b) Tomotsugu Ohno 1,c) Shigeru Nakayama 3,d)

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Ανάλυση Προτιμήσεων για τη Χρήση Συστήματος Κοινόχρηστων Ποδηλάτων στην Αθήνα

Legal use of personal data to fight telecom fraud

Optimization Investment of Football Lottery Game Online Combinatorial Optimization

n 1 n 3 choice node (shelf) choice node (rough group) choice node (representative candidate)

IMES DISCUSSION PAPER SERIES

: Monte Carlo EM 313, Louis (1982) EM, EM Newton-Raphson, /. EM, 2 Monte Carlo EM Newton-Raphson, Monte Carlo EM, Monte Carlo EM, /. 3, Monte Carlo EM

Orthogonalization Library with a Numerical Computation Policy Interface

Chapter 1 Introduction to Observational Studies Part 2 Cross-Sectional Selection Bias Adjustment

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΠΑΤΗΣΙΩΝ ΑΘΗΝΑ Ε - ΜΑΙL : mkap@aueb.gr ΤΗΛ: , ΚΑΠΕΤΗΣ ΧΡΥΣΟΣΤΟΜΟΣ. Βιογραφικό Σημείωμα

Διπλωματική Εργασία του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών

Towards a more Secure Cyberspace


Nov Journal of Zhengzhou University Engineering Science Vol. 36 No FCM. A doi /j. issn

Online Social Networks: Posts that can save lives. Sotiria Giannitsari April 2016

Η Διαδραστική Τηλεδιάσκεψη στο Σύγχρονο Σχολείο: Πλαίσιο Διδακτικού Σχεδιασμού

ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ ΣΗΜΕΙΩΜΑ. Λέκτορας στο Τμήμα Οργάνωσης και Διοίκησης Επιχειρήσεων, Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Ιανουάριος 2012-Μάρτιος 2014.

Probabilistic Approach to Robust Optimization

Πτυχιακή Εργασι α «Εκτι μήσή τής ποιο τήτας εικο νων με τήν χρή σή τεχνήτων νευρωνικων δικτυ ων»

Transcript:

IS-15-011 Ha Tuan Minh A High-speed Scheduling Method of Virtual Machine Placement with Search Parameter Estimation by Ha Tuan Minh, Ryoji Kobayashi, Masaki Samejima (Osaka University) Abstract We address a scheduling problem of dynamically provisioning virtual machines (VMs) in order to minimize power consumption on servers. Our research group has already developed a scheduling method of k VMs on n servers every λ minutes based on predicted power consumption during the following T minutes. We propose a parameter estimation method of k, n, λ based on the following CPU resource usage to make schedules more efficiently. The proposed method determines appropriate parameter values for past time-series data of CPU resource usage. The appropriate parameter values for scheduling are estimated by collaborative filtering with multiple similar time-series data and the appropriate parameter values of it. Performing a simulation experiment with an assumption of 200 servers and 400 VMs, we have confirmed that the proposed method can reduce the power consumption by 2.5% and computational time by 88% compared to our conventional method.,, (Virtual machine dynamic placement problem, Branch and bound, Collaborative filtering, Scheduling problem ) 1. [1] (Virtual Machine:VM) [2, 3] [4] VM VM VM VM [5 7] VM VM [8,9] [10] [11] VM VM VM (VM ) T CPU k VM n λ(< T) [12] [13,14] λ, k, n λ k, n CPU λ λ k, n VM λ, k, n CPU CPU 2. VM 21 VM CPU [11] VM CPU 1/5

Minimize { T N } (C i(t) rate i + B i E i)+m(t) E M t=1 i=1 subject to C i(t) = j J i (t) V j(t) C i(t) 100 1 (C i(t) > 0) B i = 0 (C i(t) =0) C i(t) i t CPU [%]rate i i CPU 1% [W/%]E i [W] B i (1 0 ) E M 1 [W] m(t) t C i(t) i j( J i(t)) VM CPU V j 100% J i(t) 22 VM 1 VM [13, 14] T VM CPU [15,16] λ VM T CPU CPU CPU T VM VM k n 1 k VM Fig. 1. VMs 1 VM Scheduling problem for dynamically provisioning VM λ VM CPU λ, k, n λ λ k, n VM λ, k, n CPU 23 2 CPU T CPU () λ VM k n CPU T CPU s( S) T D T,s 2 Fig. 2. Issues on estimating parameter values 2/5

1 VM s VM 2 VM VM 3 D T,s D T,s 3. VM 31 CPU [17] 3 VM k n λ λ CPU λ λ k, n λ T s D T,s k, n T λ s D T λ,s λ, k, n VM λ 32 λ s T D T,s λ λ 4 λ k, n λ R λ,s D T,s R λ,s λ P λ P λ λ 1 P λ = s R λ,s D T,s 4 70 1 60 2 λ 1 1 2 2 1 λ 1 0.005 λ 1 λ 1 Fig. 3. 3 Outline of the proposed method Fig. 4. 4 λ Estimation of rescheduling time λ 33 VM k n s T λ D T λ,s VM k n k, n 5 3.2 λ k, n k, n R k,n,s λ λ k, n P k.n P k.n k, n 1 P k,n = s R k,n,s D T λ,s 5 60 50 4 T T λ k 2 n 3 1 1 2 2 k 2 n 3 0.006 k 2 n 3 3/5

Fig. 6. 6 Comparison of power consumption 5 VM k n Fig. 5. Estimation of the numbers of target VMs k and servers n in rescheduling 4. 41 CPU Intel Core i7 3.4GHz 8GB VM CPU Web [18,19] rate i 0.5W/% 0.1 E ie M 5W30W 200 VM400 16 T =4024 K = {1, 2, 3, 4},N = {1, 2,..., 8}, Λ={5, 10, 15, 20} 9 CPU (λ = 20) (k =3,n=6,λ= 20) 42 24 CV (=/ ) λ 6 7 8 24 CPU VM 16% 2.5% 8 0.4 94% λ =5 0.4 80% λ =5 λ λ 7 Fig. 7. Comparison of average computational time of scheduling Fig. 8. of λ 8 λ Coefficient of variation and time-series variation 88% 8 211 λ =5 152 VM 5. CPU VM 4/5

VM λ VM k n CPU λ, k, n VM CPU 200 VM400 2.5% 3.3% CPU 88% λ JSPS 24360154 1 P. Thibodeau, Data centers are the new polluters, Computerworld (2014) 2 R. Uhlig, G. Neiger, D. Rodgers, A. L. Santoni, F. C. Martins, A. V. Anderson, and L. Smith, Intel virtualization technology, Computer, Vol. 38, No. 5, pp. 48 56 (2005) 3 M. Stillwell, V. Frederic, and C. Henri, Dynamic fractional resource scheduling for hpc workloads, IEEE International Symposium on Parallel & Distributed Processing(IPDPS 10), pp. 1 12 (2010) 4 N. Kim, J. Cho, and E. Seo, Energy-Based Accounting and Scheduling of Virtual Machines in a Cloud System, In Proc. of IEEE/ACM International Conference on Green Computing and Communications, pp. 176 181 (2011) 5 H. Liu, H. Jin, C.Z. Xu, and X. Lia. Performance and energy modeling for live migration of virtual machines, Cluster computing, Vol. 16, No. 2, pp. 249 264 (2013) 6 S. Akoush, R. Sohan, A. Rice, A.W. Moore, and A. Hopper, Predicting the performance of virtual machine migration, In Proc. of IEEE International Symposium on Modeling, Analysis and Simulation of Computer and Telecommunication Systems (MASCOTS), pp. 37 46 (2010) 7 W. Voorsluys, J. Broberg, S. Venugopal, and R. Buyya, Cost of virtual machine live migration in clouds, A performance evaluation, Cloud Computing, pp. 254 265 (2009) 8 N. Bansal, C. Alberto, and S. Maxim, Improved approximation algorithms for multidimensional bin packing problems, IEEE 4th Annual Symposium on Foundations of Computer Science(FOCS 06), pp. 697 708 (2006) 9 S. S. Seiden, On the online bin packing problem, Journal of the ACM (JACM), pp. 640 67 (2002) 10,, No. 2010- EVA-33, Vol. 4, pp.1-7 (2010) 11,, Vol. 5, No. 5, pp. 33 42 (2012) 12 H.H. Greenberg, A branch-bound solution to the general scheduling problem, Operations Research, Vol. 16, No. 2, pp. 353 361 (1968) 13 R. Kobayashi, K. Sato, M. Samejima, and N. Komoda, A Prediction-based Scheduling Method for Dynamic Placement of Virtual Machines in Data Center, In Proc. of International Conference on Applications of Computer Engineering (ACE), pp. 19 24 (2014) 14 26 pp. 1791 1792 (2014) 15 G. Kitagawa and W. Gersch, A smoothness priors long AR model method for spectral estimation, IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 30, No. 1, pp. 3-8 (1985) 16 B. E Hansen, The grid bootstrap and the autoregressive model, Review of Economics and Statistics, pp. 594 607 (1999) 17 P. Resnick, N. Iacovou, M. Suchak, P. Bergstrom and J. Riedl, GroupLens: An Open Architecture for of Netnews, In Proc. of Computer-Supported Cooperative Work(CSCW), pp. 175 186 (1994) 18 U. Guido, G. Pierre, and M.V. Steen, Wikipedia workload analysis for decentralized hosting, Computer Networks, Vol. 53, No. 11, pp. 1830 1845 (2009) 19 J. Allspaw, - (2014) 5/5