Cloud computing provides all kind of computational services like scalability, resource provisioning, security, fault tolerance and sustainability etc. Para garantir a aplicabilidade de todas estas características, é necessário avaliar as aplicações em nuvem antes de implementá-las ou implantá-las no mundo real. A principal razão por trás disso é que é bastante difícil alterar as limitações ocorridas durante a execução em tempo real. Pode dar origem a despesas gerais, custos acrescidos e perda de tempo. A simulação é o melhor método para evitar todo esse tipo de frustrações. A primeira ferramenta de simulação CloudSim foi lançada no ano de 2009 pelo Cloud Computing and Distributed Systems (CLOUDS) Laboratory, no departamento de Ciência da Computação e Engenharia de Software da Universidade de Melbourne. Sucesso CloudSim, muitos outros simuladores como CloudAnalyst, EmuSim, DCSim, iCanCloudhave evoluiu gradualmente para facilitar a implementação de aplicações personalizadas.
o simulador CloudSim
CloudSim é a ferramenta básica de simulação que fornece disposições para implementar as aplicações personalizadas e, portanto, a motivação para adotar esta ferramenta para os trabalhos de pesquisa atuais. Várias versões do CloudSim foram lançadas desde 2009 e estão listadas na tabela.
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Versões do CloudSim |
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Cloud Sim Versões |
Ano |
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Cloud Sim 1.0 |
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Cloud Sim 2.0 |
Jul 2010 |
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Cloud Sim 2.1 |
Jan 2011 |
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Cloud Sim 3.0 |
Jan 2012 |
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Cloud Sim 3.0.1 |
Outubro 2012 |
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Cloud Sim 3.0.2 |
Novembro 2012 |
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Cloud Sim 3.0.3 |
Pode 2013 |
- Arquitetura do CloudSim
CloudSimfollows a arquitetura em camadas.Como está claro na figura, a arquitetura é composta principalmente de três camadas especificamente de código de usuário, componentes de CloudSim e o motor de simulação. Ele fornece o ambiente virtualizado completo, juntamente com a interface keen para serviços de máquinas virtuais, serviços de nuvem e rede. Cada um dos componentes é brevemente descrito como segue.
- Código do utilizador
esta secção consiste em especificações de simulação e política de programação. Ele interpreta as entidades básicas para hospedagem como máquinas virtuais, configurações VM, requisitos VM, número de usuários e processos de agendamento.Usando estas configurações, o desenvolvedor da nuvem pode implantar as nuvens federadas e implementar a aplicação personalizada de provisionamento de recursos e distribuição de carga.
arquitetura em camadas de Cloud Sim
- componentes de CloudSim
esta camada abrange estruturas de interface de usuário, Serviços de VM, serviços de cloud, recursos de cloud e aplicações de rede. Cada componente desta seção tem sua própria funcionalidade e oferece vários tipos de serviços. Ele lida com todas as questões fundamentais da nuvem.
- motor de simulação
esta secção inclui simulação, ou seja, todas as aplicações personalizadas são construídas e simuladas nesta secção.
Diagrama de classes de CloudSim:
esta subsecção define o bloco de construção de CloudSim sob a forma de diagrama de classes. É constituído por várias classes descritas mais adiante na secção.
o diagrama de classes da nuvem Sim
Datacenter fornece serviços de infra-estrutura de base viz. hardware e software oferecidos por fornecedores de recursos no paradigma da computação em nuvem. Oferece configurações de recursos homogéneas e heterogéneas. Cada componente de um centro de dados usesa conjunto de políticas que são mais usados para alocar largura de banda, memória e dispositivos de armazenamento. O corretor de Datacenter actua como intermediário entre utilizadores e prestadores de serviços.Ele atua em nome do Usuário e ajuda a pesquisar provedor de nuvem adequado, bem como negociar com o provedor em termos de preço para atender QoS e requisitos dos usuários.O desenvolvedor de nuvem pode estender esta classe para criar aplicações personalizadas.SANStorage significa rede de área de armazenamento e é usado para armazenar grande quantidade de dados nos centros de dados. Com a ajuda desta classe, o usuário pode armazenar e recuperar os dados a qualquer momento, dependendo da disponibilidade da largura de banda da rede. A classe de máquina Virtual é usada para criar instâncias de uma VM. Ele também cuida da Gestão de VM e é usado para armazenar as características de uma VM como memória, processador e sua política de agendamento. Todos os componentes são retirados da classe de classificação VMScheduling. Cloudlet é usado para serviços de Aplicação baseados em nuvem, tais como entrega de conteúdo, redes sociais e fluxo de trabalho de negócios.A complexidade de uma aplicação pode ser representada em termos de requisitos computacionais. Cada componente de aplicação tem uma instrução pré-atribuída e quantidade de transferência de dados.O cloudcoordinator fornece a capacidade da federação para um centro de dados. Esta classe é responsável pela comunicação com outros serviços de coordenação de Cloud e corretores de nuvem. Ele também monitora periodicamente o estado interno de um centro de dados durante a simulação. BWProvisioner é uma classe abstrata que é usada para distribuir largura de banda de rede entre as Políticas de provisionamento. Os desenvolvedores podem estender esta classe em sua própria estratégia de acordo com a exigência do Usuário.O memorprovisioner é outra classe de demonstração de impacto utilizada para atribuir a memória a VMs numa corrente contínua.O hospedeiro de VM só é viável se esta classe encontrar o espaço livre.Do mesmo modo, o VMProvisioner representa a Política de provisionamento para acolher o VM. Sua principal responsabilidade é selecionar hospedeiro disponível em um centro de dados que atendam aos requisitos de memória, armazenamento e disponibilidade para uma implantação de VM. Ele também é usado para implementar as Políticas otimizadas. Da mesma forma que as classes acima mencionadas, a Política de alocação VMM é uma classe abstrata usada para implementar as Políticas de tempo compartilhado. Também atribui o poder de processamento ao VMs.
- características da CloudSim
a CloudSim está possuída com certas características significativas que a tornam o simulador mais adequado para simular o nosso trabalho. As características das chaves estão listadas da seguinte forma::
- é capaz de lidar com aplicações em larga escala de modelagem e simulações.
- ele suporta a estratégia de provisionamento de recursos usando virtualização para hospedar máquinas virtuais no servidor.
- It is also used for modeling and simulation of energy computational resources.
- tem a capacidade de simular topologias de rede e aplicações de passagem de mensagens.Nuvens federadas também podem ser simuladas.
- usando este usuário tem o controle sobre operações de simulação como iniciar, retomar e sair.
- tem a opção de simulação para estratégias definidas pelo usuário ou políticas de alocação de recursos em máquinas virtuais.
o principal objectivo da CloudSim é proporcionar um quadro abrangente e extensível que facilite a modelagem, simulações e qualquer outro tipo de serviços, tais como a AEA, SaaS, etc. Usando simuladores, os usuários podem se concentrar em um problema específico em exame. Todos os outros simuladores de nuvem herdam as características da Cloudsimirrespeitante ao fato se a interface gráfica do usuário (GUI)está disponível ou não.