Cloud Simulator

クラウドコンピューティングは、スケーラビリティ、リソースプロビジョニング、セキュリティ、フォールトトレランス、サステナビリティなど、あらゆる種類の計算サービスを提供します。 これらすべての特性の適用性を確実にするためには、クラウドアプリケーションを実世界に実装またはデプロイする前に評価する必要があります。 この背後にある主な理由は、リアルタイムで実行中に発生した制限を変更することは非常に困難であるということです。 それは提供者、高められた費用および時間の消耗の間接費の原因となるかもしれません。 シミュレーションは、これらすべての種類の欲求不満を避けるための最良の方法です。

最初のシミュレーションツールCloudSimは、メルボルン大学のコンピュータサイエンスとソフトウェア工学部門のCloud Computing and Distributed Systems(CLOUDS)Laboratoryによって2009年にリリースされました。 CloudSimの後継として、CloudAnalyst、EmuSim、DCSim、iCanCloudhaveなどの他の多くのシミュレータは、カスタムアプリケーションの実装を容易にするために徐々に進化しました。

CloudSimシミュレータ

CloudSimは、カスタムアプリケーションを実装するためのプロビジョニングを提供する基本的なシミュレーションツールであり、現在の研究作業にこのツールを採用する動機となっています。 CloudSimのさまざまなバージョンが2009年からリリースされており、表にリストされています。

CloudSimのバージョン
クラウドSimのバージョン	年
クラウドシム1.0
クラウドシム2.0	Jul2010
クラウドシム2.1	ヤン2011
クラウドシム3.0	ヤン2012
クラウドシム3.0.1	オクト2012
クラウドシム3.0.2	11月2012
クラウドシム3.0.3	五月2013

1. CloudSimのアーキテクチャ

Cloudsimはレイヤードアーキテクチャをフォローします。図から明らかなように、アーキテクチャは主に三つの層、特にユーザーコード、CloudSimのコンポーネントとシミュレーションエンジンで構成されています。 これは、仮想マシンサービス、クラウドサービス、およびネットワークのためのkeenインターフェイスと一緒に完全な仮想化環境を提供します。 各構成要素について、以下のように簡単に説明する。

• ユーザーコード

このセクションでは、シミュレーション仕様とスケジューリングポリシーで構成されます。 仮想マシン、VM構成、VM要件、ユーザー数、スケジューリングプロセスなどのホスティングのための基本的なエンティティを解釈します。これらの構成を使用すると、クラウド開発者はフェデレーションクラウドを展開し、リソースのプロビジョニングと負荷分散のカス

Cloud Simの階層化アーキテクチャ

• CloudSimのコンポーネント

このレイヤーは、ユーザーインターフェイス構造、VMサービス、クラウドサービス、クラウドリソース、ネットワー このセクションの各コンポーネントには独自の機能があり、さまざまな種類のサービスを提供します。 これは、クラウドのすべての基本的な問題を処理します。

• シミュレーションエンジン

このセクションでは、シミュレーションを規定しています。

CloudSimのクラス図:

このサブセクションでは、CloudSimのビルディングブロックをクラス図の形で説明します。 これは、説明されている複数のクラスで構成されていますさらにセクションで。

クラウドSim

DataCenterprovidesコアインフラストラクチャサービスvizのクラス図。 クラウドコンピューティングパラダイムのリソースプロバイダーが提供するハードウェアとソフトウェア。 それは同質な、heterogeneousresource構成を提供する。 データセンターのすべてのコンポーネントは、帯域幅、メモリ、およびストレージデバイスの割り当てにさらに使用される一連のポリシーを使用します。 Datacenter Brokerは、ユーザーとサービスプロバイダー間の中間として機能します。それはユーザーに代わって機能し、適した雲の提供者を捜すのを助け、またユーザーのQoSそして条件を満たすために価格の点では提供者と交渉します。クラウド開発者は、このクラスを拡張してカスタムアプリケーションを作成できます。SANStorageはstorage area networkの略で、データセンターに大量のデータを格納するために使用されます。 このクラスの助けを借りて、ユーザーは、ネットワーク帯域幅の可用性に応じて、いつでもデータを格納および取得することができます。 仮想マシンクラスは、VMのインスタンスを作成するために使用されます。 また、VMの管理についても注意し、メモリ、プロセッサ、およびそのスケジューリングポリシーなどのVMの特性を格納するために使用されます。 すべてのコンポーネントはVMSchedulingクラスから抽象化されています。 Cloudletは、コンテンツ配信、ソーシャルネットワーキング、ビジネスワークフローなどのクラウドベースのアプリケーションサービスに使用されます。アプリケーションの複雑さは、計算要件の観点から表すことができます。 すべてのアプリケーションコンポーネントには、事前に割り当てられた命令とデータ転送量があります。CloudCoordinatorprovidesは、データセンターにフェデレーション容量を提供します。 このクラスは、他のピアcloudcoordinatorサービスやクラウドブローカーとの通信を担当しています。 また、シミュレーション中にデータセンターの内部状態を定期的に監視します。 BWProvisionerは、プロビジョニングポリシー間でネットワーク帯域幅を割り当てるために使用される抽象クラスです。 開発者は、ユーザーの要件に応じて、独自の戦略でこのクラスを拡張できます。MemoryProvisionerは、DC内のVmにメモリを割り当てるために使用される別の抽象クラスです。VMのホストは、このクラスが空き領域を検出した場合にのみ実行可能です。同様に、VMProvisionerはVMをホストするためのプロビジョニングポリシーを表します。 その主な役割は、VM展開のメモリ、ストレージ、および可用性の要件を満たすデータセンターで使用可能なホストを選択することです。 また、最適化されたポリシーを実装するためにも使用されます。 前述のクラスと同様に、VMMAllocationPolicyは、時間共有ポリシーを実装するために使用される抽象クラスです。 また、処理能力をVmに割り当てます。

1. CloudSimの機能

CloudSimは、私たちの仕事をシミュレートするための最も適したシミュレータになり、特定の重要な機能を持っています。 主な機能は次のとおりです:

• それは模倣およびシミュレーションの大規模な適用を扱うことができる。
• サーバー上の仮想マシンをホストするための仮想化を使用したリソースプロビジョニングの戦略をサポートします。
• エネルギー計算資源のモデリングやシミュレーションにも使用されています。
• ネットワークトポロジとメッセージパッシングアプリケーションをシミュレートする機能を備えています。
• フェデレーションクラウドもシミュレートできます。
• このユーザーを使用すると、start、resume、exitなどのシミュレーション操作を制御できます。
• 仮想マシン上のリソース割り当てのユーザー定義戦略またはポリシーのシミュレーションのオプションがあります。

CloudSimの主な目的は、モデリング、シミュレーション、およびiaas、SaaSなどの他の種類のサービスを容易にする拡張可能で包括的なフレームワークを提供することです。 シミュレーターを使用して、ユーザーは検査の下で特定の問題に焦点を合わせることができます。 他のすべてのクラウドシミュレータは、グラフィカルユーザーインターフェイス（GUI）が利用可能であるかどうかを事実のCloudSimirrespectiveから継承します。