פריצת דרך: הקצאה דינאמית של רוחב פס בסביבת ענן

דף הבית >> פיתוחים חדשים וצ'יפים >> פריצת דרך: הקצאה דינאמית של רוחב פס בסביבת ענן
פריצת דרך: הקצאה דינאמית של רוחב פס בסביבת ענן

IBMמאת: חיים חביב, 16.10.13, 17:28
 
חוקרים במעבדות יבמ פיתחו שיטה חדשנית לניהול דינאמי של הקצאת רוחב הפס ברשתות תקשורת בסביבת ענן מחשוב. עשויה להשפיע משמעותית על ביצועי מערכות הפועלות בסביבת ענן, וכן על המודלים הכלכליים העומדים בבסיסם.

חברת IBM רשמה פטנט חדש על "מערכת להקצאה דינאמית של מכונות וירטואליות" (Dynamically Provisioning Virtual Machines). הפטנט (כאן) מכסה שיטה אוטומטית לבחירת הדרך הטובה ביותר המאפשרת לכל משתמש לגשת למערכת ענן מחשוב, על בסיס זמינות משאבי רוחב הפס ברשת התקשורת.

להמצאה חשיבות יישומית ניכרת ביישומי מערכות זמן אמת הפועלות בענן, הנתונות למצבים משתנים של שיאי ביקוש (או שפל) מהותיים לשירותיהן, צפויים או בלתי צפויים. כך לדוגמה: מערכות מסחר מקוון ומכרזים ברשת המתמודדות עם עומסים גבוהים של פניות בשעות מסוימות ביממה, או בימים מסוימים בסמוך לתקופת חגים או לרגל הכרזות על מבצעים מיוחדים. כמו גם מנועי חיפוש, החייבים לעמוד בנחשולי ביקוש למידע בנושאים שונים, או אף אתרים ממשלתיים, הנתונים לשיאי ביקוש במצבי משבר חריגים (עימותים פוליטיים, אסונות טבע, פרסום תוצאות בחירות וכיו"ב) וכמובן, גם אתרי חדשות ומדיה בנסיבות דומות או באירועי ספורט גדולים.

בסביבת ענן מחשוב טיפוסית, מקבל כל משתמש גישה למכונה וירטואלית המעמידה לטובתו משאבי מערכת מארחת ותשתיות פיזיות, דוגמת משאבי עיבוד וקיבולת זיכרון, הנדרשים לתמיכה בדרישות היישום אותו הוא מפעיל. על מנת לשרת מספר גדול של משתמשים, נדרשת הרצת כמות גדולה של מכונות וירטואליות (VM) בסביבת הענן: ככל שהדרישה למשאבי המערכת גדלה, עלולים יישומים להיות מוגבלים ברוחב הפס העומד לרשותם. ההמצאה של יבמ מאפשרת למערכת לבצע תהליך אוטומטי ודינאמי להקצאה חוזרת של משימות עבודה והעברתם מצומת עיבוד אחד הפועל בסביבת הענן ואל משנהו, על בסיס צרכי רוחב פס התקשורת וזמינותו. בדרך זו ניתן להבטיח, כי המערכת כולה, כמו גם כל אחת מהמכונות הווירטואליות, יפעלו באופן היעיל ביותר.

כידוע, רוב הגישות הקיימות כיום לווירטואליזציה בענן מתמקדות בניהול השימוש במשאבי המעבד המרכזי והזיכרון, ובאופטימיזציה שלהם. הבעיה: גם אם המעבד והזיכרון מנוהלים באופן יעיל, עדיין ביצועי המערכת הכוללים נפגמים לעיתים בשל מגבלות בזמינות רוחב פס תקשורת. באמצעות התמקדות באופטימיזציה של התקשורת ובווירטואליזציה שלה, מסירה ההמצאה החדשה של יבמ חסמים קשים המעכבים את השגת היעילות המערכתית הכוללת, ומאפשרים למעבדים, לזיכרון ולרשת התקשורת לפעול באופן מיטבי.

הקצאה דינאמית של רוחב פס תקשורת בסביבת ענן מחשוב, מניחה תשתית לרשת מוגדרת תוכנה (Software Defined Networking). התהליך עצמו מבוסס על גזירת מידע מבסיס נתוני ניהול הרשת והמתגים הפועלים בה, על מנת לקבוע את רוחב הפס שבו עושה שימוש כל כתובת IP המוקצית לאחת המכונות הווירטואליות. ככל שהמכונה הזאת מתקרבת למגבלות רוחב הפס המוקצה לה, יודעת המערכת לנווט ולנייד את המכונה הזאת אל צומת עיבוד אחר, שם קיים רוחב פס זמין.

ביבמ מדגישים, כי ההמצאה החדשה ניתנת ליישום במגוון מערכות הפעלה (Linux, Windows, CentOS ו- UNIX), וכן גם על גבי מערכות חומרה שונות, לרבות System x בארכיטקטורת x86, שרתי להב, מערכות PureFlex ושרתי Power Systems של יבמ.
Ed Suffern, מהנדס מערכות בכיר ביבמ והממציא המוביל של הפטנט: "הצרכנים משתמשים כיום במגוון התקנים ומצפים לחוויית עבודה ושימוש (apps and Web experience) רציפה עם אפס סובלנות ל'צווארי בקבוק' ברשת בשל אילוצי רוחב פס. הפטנט להקצאת רוחב פס דינמי יסייע לספקי שירותי ענן לחזק את ביצועי הרשת ולשפר את שביעות הרצון של לקוחותיהם".

כאן המקום לציין, כי יבמ מקציבה סכומי עתק למחקר ופיתוח, ומזה 20 שנה מובילה את עולם ההייטק בראש רשימת החברות שזכו להכרה ברישום פטנטים. בשנת 2012 בלבד רשמה יבמ 6748 פטנטים המאפשרים פריצות דרך במגוון תחומים חדשניים, בהם: Big Data, אנליטקס, אבטחת סייבר, מובייל, רשתות חברתיות, מחשוב ענן, SDN ועוד, וכן מגוון רחב של פתרונות לתעשייה ולשירותים בעולם הקמעונאי, שירותי רפואה, פיננסיים ותעבורה.
 
 
מחשוב ענן


 





 
 
Bookmark and Share