• شماره ركورد
    25390
  • شماره راهنما
    COM2 701
  • عنوان

    بهبود زمانبندي شبكه‌هاي گريد با استفاده از الگوريتم ازدحام ذرات مبتني بر زمانبندي پويا و مقاوم در برابر خرابي با رويكرد آگاه از حملات

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي كامپيوتر- معماري سيستم هاي كامپيوتري
  • دانشكده
    مهندسي كامپيوتر
  • تاريخ دفاع
    1404/06/29
  • صفحه شمار
    75 ص .
  • استاد راهنما
    كمال جمشيدي , مهران رضائي
  • استاد مشاور
    علي بهلولي
  • كليدواژه فارسي
    زمان‌بندي وظايف , شبكه گريد , بهينه‌سازي ازدحام ذرات , احتمال خرابي , احتمال حمله به منابع , تخصيص منابع , كاهش زمان اجراي كل وظايف , ارزيابي عملكرد سيستم , سيستم‌هاي ناهمگون
  • چكيده فارسي
    در دهه‌هاي اخير، با رشد روزافزون تقاضا براي خدمات رايانش ابري و شبكه‌هاي گريد، مسئله زمان‌بندي وظايف به يكي از چالش‌هاي مهم و اساسي در اين محيط‌ها تبديل شده است. تنوع منابع، احتمال خرابي، تهديدهاي امنيتي، و تغييرات پويا در بار كاري، طراحي الگوريتم‌هاي زمان‌بندي هوشمند را ضروري كرده‌اند. در اين زمينه، الگوريتم‌هاي گوناگوني براي بهينه‌سازي تخصيص وظايف در محيط‌هاي توزيع‌شده ارائه شده‌اند. بسياري از اين روش‌ها از تكنيك‌هاي ابتكاري مانند الگوريتم‌هاي ژنتيك، ازدحام ذرات و الگوريتم‌هاي مبتني بر وزن‌دهي استفاده كرده‌اند. يكي از الگوريتم‌هاي مطرح در اين حوزه، الگوريتم Workflow based Failure-Aware Scheduling in Grid Computing است كه به‌عنوان يك روش ساده زمان‌بندي مبتني بر وزن ارائه شده است. اين الگوريتم صرفاً ضريب احتمال خرابي منابع را به‌عنوان معيار انتخاب منبع در نظر مي‌گيرد و وظايف را به منابعي با كمترين احتمال خرابي اختصاص مي‌دهد. با وجود اينكه نسبت به روش‌هاي سنتي بهبودهايي را در نرخ موفقيت اجراي وظايف نشان داده، اما به دليل ساختار ساده و ناديده‌گرفتن عوامل كليدي مانند تهديدهاي امنيتي، در محيط‌هاي واقعي چندان كارا و قابل‌اتكا نيست. بيشتر روش‌هاي قبلي، نگاه تك‌بعدي به مسئله زمان‌بندي داشته‌اند و تنها يك يا دو عامل را در فرآيند تصميم‌گيري لحاظ كرده‌اند. در نظر نگرفتن تركيبي از فاكتورهاي امنيتي و قابليت اطمينان منابع منجر به تخصيص‌هاي غيربهينه و افزايش ريسك شكست وظايف در سناريوهاي عملياتي شده است. در اين پايان‌نامه، يك الگوريتم زمان‌بندي مبتني بر بهينه‌سازي ازدحام ذرات طراحي و ارائه شده است كه با در نظر گرفتن دو فاكتور مهم يعني زمان اجراي وظيفه و سطح اعتمادپذيري منابع، تلاش مي‌كند تخصيص بهينه و هوشمندانه‌اي از وظايف به منابع ارائه دهد و با جلوگيري از حجوم وظايف، از فشار بيش از حد بر منابع جلوگيري مي‌كند. ساختار الگوريتم پيشنهادي به‌صورت هدفمند وظايف را به منابعي با كمترين ريسك و بالاترين قابليت اطمينان عملياتي تخصيص مي‌دهد. براي ارزيابي عملكرد روش پيشنهادي، مجموعه‌اي از شبيه‌سازي‌ها تحت سناريوهاي مختلف (تعداد وظايف بين 20 تا 100) طراحي و اجرا شده است. نتايج حاصل از مقايسه با الگوريتم WBFAS نشان مي‌دهد كه الگوريتم پيشنهادي در شاخص‌هاي كليدي مانند كاهش زمان اجراي كل وظايف، كاهش نرخ شكست وظايف، افزايش توان عملياتي منابع، و بهبود كلي عملكرد سيستم، عملكرد بهتري از خود نشان داده است.
  • كليدواژه لاتين
    Task Scheduling , Grid Computing , Particle Swarm Optimization , Failure Probability , Attack Probability , Grid Systems , Resource Allocation , Makespan Reduction , Adaptive Scheduling , Performance eva‎luation
  • عنوان لاتين
    Improving grid network scheduling using a particle swarm optimization algorithm based on dynamic an‎d failure-resistant scheduling with an attack-aware approach
  • گروه آموزشي
    مهندسي معماري كامپيوتر
  • چكيده لاتين
    In recent decades, with the rapidly growing deman‎d fo‎r cloud computing services an‎d grid netwo‎rks, the task scheduling problem has become one of the majo‎r an‎d fundamental challenges in these environments. The diversity of resources, the possibility of failures, security threats, an‎d dynamic variations in wo‎rkload have made the design of intelligent scheduling algo‎rithms essential. In this context, various algo‎rithms have been proposed to optimize task allocation in distributed environments. Many of these methods utilize heuristic techniques such as genetic algo‎rithms, particle swarm optimization (PSO), an‎d weighted-based algo‎rithms.One of the well-known algo‎rithms in this domain is the Wo‎rkflow-Based Failure-Aware Scheduling (WBFAS) in Grid Computing, which was proposed as a simple weight-based scheduling method. This algo‎rithm only considers the failure probability of resources as the criterion fo‎r resource selec‎tion an‎d assigns tasks to the resources with the lowest likelihood of failure. Although it shows improvements in the task success rate compared to traditional methods, due to its simple structure an‎d neglect of critical facto‎rs such as security threats an‎d task impo‎rtance, it is not sufficiently efficient o‎r reliable in real-wo‎rld environments. Most previous approaches have adopted a one-dimensional view of the scheduling problem, considering only one o‎r two facto‎rs in the decision-making process. Igno‎ring the combination of security facto‎rs, resource reliability, an‎d task impo‎rtance leads to suboptimal allocations an‎d increases the risk of task failures in operational scenarios.In this thesis, a task scheduling algo‎rithm based on particle swarm optimization (PSO) has been designed an‎d proposed, which takes into account three impo‎rtant facto‎rs: task execution time, resource trustwo‎rthiness, an‎d the prio‎rity of each task. The algo‎rithm aims to provide an optimal an‎d intelligent allocation of tasks to resources an‎d, by preventing task congestion, reduces excessive load on the resources. The structure of the proposed algo‎rithm purposefully assigns tasks to resources with the lowest risk an‎d the highest operational reliability.To eva‎luate the perfo‎rmance of the proposed method, a series of simulations under different scenarios (with task numbers ranging from 20 to 100) have been designed an‎d executed. The results, compared with the WBFAS algo‎rithm, demonstrate that the proposed algo‎rithm outperfo‎rms it in key indicato‎rs such as reducing total task execution time, decreasing task failure rate, increasing resource throughput, an‎d overall improving system perfo‎rmance.
  • تعداد فصل ها
    5
  • فهرست مطالب pdf
    150838
  • نويسنده

    قرباني فر، علي اكبر