Сотрудники  факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ, ФИЦ «Информатика и управление» РАН и РУДН представили результаты исследования, посвящённого анализу процессов миграции виртуальных машин (ВМ) в облачных инфраструктурах. Статья, опубликованная в высокорейтинговом журнале Mathematics, предлагает исчерпывающий обзор типов миграции ВМ, методов оценки нагрузки на серверы, стратегий выбора ВМ для миграции, оптимального времени для проведения миграции и критериев выбора целевого сервера.

Облачные вычисления играют ключевую роль в современной инфраструктуре, обеспечивая доступные вычислительные ресурсы и мощность. Чтобы лучше понять динамику миграции ВМ между серверами в облачной среде, ученые разработали модель, основанную на теории массового обслуживания. Это позволяет учесть стохастическую природу потребностей в ресурсах, характеризующуюся случайным появлением задач и переменной продолжительностью их выполнения.

В работе представлено подробное рассмотрение типов миграции, от собственно перемещения ВМ между физическими серверами до различных стратегий резервирования и перераспределения ресурсов.

Учёные также предложили модель управления миграцией ВМ, которая объединяет как использование ресурсов, так и аспекты обработки задач. Она применима к сценариям с двумя серверами и тремя ВМ, что позволяет адаптировать результаты к различным конфигурациям облачных сред.

Исследователи провели численный анализ, позволяющий оценить такие важные показатели, как вероятность блокировки задачи, среднее количество задач, обработанных каждой ВМ, и среднее количество задач, обработанных серверами. Изучено влияние скорости поступления задач и их продолжительности на эти показатели.

«Наша работа показывает, что эффективное управление миграцией виртуальных машин в облачных средах играет решающую роль в обеспечении непрерывной работы облачных сервисов. Мы представляем новый подход, который не только учитывает изменчивость ресурсов, но и анализирует динамику задач в облачной среде», — отметил доцент кафедры математической статистики ВМК МГУ, главный научный сотрудник – руководитель отдела ФИЦ ИУ РАН Андрей Горшенин.

«Исследование имеет важное значение для развития облачных технологий и обеспечения их эффективного использования. Результаты могут быть использованы для оптимизации управления ресурсами, повышения отказоустойчивости и обеспечения непрерывности обслуживания в облачных вычислениях», — подчеркнула доцент института компьютерных наук и телекоммуникаций РУДН Ирина Кочеткова.

Понимание процесса миграции ВМ и разработка новых методов управления ресурсами помогут обеспечить более стабильную и эффективную работу облачных сервисов, что в свою очередь способствует развитию цифровой экономики и повышению конкурентоспособности страны.

Источник: МГУ.