Abstract-Cloud Computing Datacenters är värd miljoner virtuella maskiner (VM) på verkliga scenarier. I detta sammanhang är Virtual Machine Placement (VMP) ett av de mest utmanande problemen inom hantering av molninfrastruktur, med tanke på det stora antalet möjliga optimeringskriterier och olika formuleringar som kan studeras. VMP litteratur omfattar relevanta ämnen såsom energieffektivitet, Service Level Agreements (SLA), molntjänstemarknader, Quality of Service (QoS) och koldioxidutsläpp, alla med hög ekonomisk och ekologisk inverkan. I detta arbete presenteras en omfattande aktuell genomgång av den mest relevanta VMP-litteraturen för att identifiera forskningsmöjligheter. Processen för att välja vilka virtuella maskiner (VM) som ska placeras (dvs. Utförs) vid varje fysisk maskin (PM) i ett datacenter kallas Virtual Machine Placement (VMP). VMP-problemet har studerats i stor utsträckning i molndatalitteratur och flera undersökningar har redan presenterats. Befintliga undersökningar fokuserar på specifika frågor som: 1) energieffektiva tekniker som tillämpas på problemet [5], [70], (2) särskilda arkitekturer där VMP-problemet tillämpas, särskilt federerade moln [27] och (3) metoder för att jämföra prestanda för placering algoritmer i stora ondemand moln [63]. Beloglazov m.fl. presenteras i [5] en undersökning av energimedvetna resursfördelningsstrategier och schemaläggningsalgoritmer med hänsyn till QoS. Följande öppna utmaningar identifierades med tanke på energi-aware hantering av molndatacenter: (1) utveckling av snabba energieffektiva algoritmer för VMP, med beaktande av flera resurser för storskaliga system med möjlighet att förutsäga arbetsbelastning toppar för att förhindra försämring av prestanda, (2) energi-aware optimering av virtuella nät topologier mellan virtuella maskiner för optimal placering för att minska nätverkstrafik och därmed energi som förbrukas av nätverksinfrastrukturen, (3) utveckling av nya termiska algoritmer för att på lämpligt sätt kontrollera temperatur och energiförbrukning, (4) utveckling av arbetsbelastning-aware resursfördelning algoritmer, med tanke på att nuvarande strategier antar en enhetlig arbetsbelastning, och (5) decentralisering och distribuerade strategier för att ge skalbarhet och feltolerans till VMP problemlösning. Salimian m.fl. presenterade en översyn av olika urval och placering algoritmer för energieffektiv hantering av cloud computing datacenter [70]. Metoder för modellering av virtuella och fysiska resurser, tillämpad teknik och framtida arbete identifierades för varje studerad artikel. De mest relevanta framtida arbetena är: 1) undersökning av VMP för flerkärniga arkitekturer med beaktande av flera resurser, 2) beaktande av dynamiska tröskelvärden för QoS och 3) utveckling av intelligenta system beroende på arbetsbelastning och med beaktande av levande migration. Gahlawat m.fl. föreslås i [27] en kort undersökning av de viktigaste molnfederationsarkitekturerna och tillvägagångssätt som beaktas för VMP-problemformulering i detta särskilda scenario. Det är viktigt att komma ihåg att cloud federation är praxis att frivilligt koppla samman molninfrastrukturer av olika Cloud Service Providers (CSPs), främst för att svara på arbetsbelastning toppar. Äntligen Mills et al. som presenteras i [63] en objektiv metod för att jämföra prestanda av placeringsalgoritmer i stora ondemandmoln, där 18 olika algoritmer för VMP jämfördes med hänsyn till 39 variabler såsom: omfördelningshastighet, användarförfrågan, tilldelningshastighet och diskutrymmesutnyttjande, bara för att nämna några. Ovannämnda undersökningar och forskningsartiklar inriktades på specifika frågor med anknytning till VMP-problemet. Såvitt författaren vet finns det inte något existerande forskningsarbete som presenterar en allmän och omfattande studie av en stor del av VMP-litteraturen. Detta arbete presenterar en omfattande uppdaterad genomgång av den mest relevanta VMP-litteraturen för att identifiera forskningsmöjligheter inom detta viktiga och lovande forskningsområde. En urvalsprocess för aktuellt forskningsarbete definierades och utfördes för att studera en stor del av den mest relevanta VMP-litteraturen för denna undersökning. I detta avsnitt presenteras en detaljerad beskrivning av den litteratururvalsprocess som sammanfattas i figur 1. Urvalsprocessen för relevanta artiklar inleddes med en sökning av forskningsartiklar från Google Scholar-databasen [scholar.google.com] med minst ett av följande valda nyckelord i artikelns titel: (1) placering av virtuella maskiner, (2) placering av virtuella maskiner, (3) konsolidering av virtuella maskiner, (4) konsolidering av vm eller (5) konsolidering av servrar. Detta sökord söksteg resultat i 446 forskningsartiklar. En detaljerad lista över 446 resulterande artiklar kunde hittas i [57], särskilt i kalkylbladet namngivna sökord sökning. Med tanke på det stora antalet resultat från sökordssökningen fokuserade urvalsprocessen på forskningsartiklar som publicerats i följande relevanta förlag: (1) ACM, (2) IEEE, (3) Elsevier och (4) Springer. Procentandel artiklar per utgivare i det studerade universum sammanfattas i figur 2. Detta förlagsfiltrering steg resulterar i en minskning från 446 till 172 (38,6%) forskningsartiklar av litteraturen. En detaljerad lista över 172 resulterande artiklar kunde hittas i [57], särskilt i kalkylbladet som heter förlagsfiltrering. Med tanke på de 172 resulterande artiklarna från förlagets filtreringssteg utfördes en abstrakt läsning för att endast identifiera de mest relevanta artiklarna som specifikt studerar VMP-problemet. Efter den abstrakta läsningen valdes 93 forskningsartiklar ut ur VMP-litteraturen. En detaljerad förteckning över de 93 resulterande artiklarna finns i [57], särskilt i det kalkylblad som kallas abstrakt läsning. Slutligen korta papper (dvs. forskningsartiklar med mindre än 6 sidor) togs bort från den valda litteraturen, vilket resulterade i 84 utvalda artiklar i VMP-litteraturen för den detaljerade studie som presenteras i denna undersökning. Konsolidera flera underutnyttjade servrar till ett färre antal icke-dedikerade servrar kan svara på det gemensamma problemet med serverutbredning i datacenter [34]. Konsolideringen kan modelleras som en variant av bin packing problem (poster som ska packas är virtuella maskiner och behållare är PM) för att hjälpa resurshantering med tanke på att fram till 2008 server konsolidering var främst en manuell process. En manuell process av detta slag är tidskrävande och beror på den subjektiva bedömningen av beslutsfattaren. Särskilt under [34] studeras problemet med serverkonsolidering med tanke på tekniskt avprecerade partiklar till tekniskt överlägsna partiklar, men detta problem kan också vara
Några av de viktiga frågor som behandlas i litteraturen är energieffektivitet, specifika arkitekturer och prestanda för placeringsalgoritmer som jämförs med olika metoder REF.
Virtual Machine Placement Literature Review
{'venue': 'ArXiv', 'journal': 'ArXiv', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}