إن البيئة الإفتراضية هي البنية الأساسية و المكون الأهم من مكونات الحوسبة السحابية و نظرا لما تقدمه البيئة الإفتراضية من ميزات لا تقدمها البيئات غير الإفتراضية من مرونة و توفير للطاقة و التكلفة و الاستخدام الأمثل للموارد جعل معظم شركات الاعمال و الحكومات تتجه لتحميل خدماتها و تطبيقاتها على مخدمات افتراضية بدلا من المخدمات الفيزيائية و من هذا المنطلق اتجه الباحثون لمقارنة اداء البيئات الإفتراضية المختلفة بهدف الحصول على أفضل بيئة ممكنة ليتم استخدامها في الحوسبة السحابية و تحقيق الحوسبة عالية الأداء. تم تقييم تأثير البيئة الافتراضية على "الحوسبة عالية الأداء كخدمة و ذلك من خلال تغيير نوع البيئة الإفتراضية المستخدمة كبنية تحتية في الحوسبة السحابية . تم استخدام البيئة الإفتراضية XEN-PV( XEN Paravirtualization ) كبنية تحتية للحوسبة عالية الأداء و من ثم البيئة الإفتراضية (XEN-Hardware virtual machine) XEN-HVM حيث أن ال XEN هو ال hypervisor الأساسي لشركة Citrix و هي شركة رائدة في تطوير البيئات الإفتراضية و تم تقيم الأداء عند استخدام نظام التخزين التكراري المتماثل DRBD (Distributed Replicated Block Device ) كجهاز تخزين مشترك للأقراص الإفتراضية في العنقود. إن نتائج هذا البحث تثبت أن تقنية البيئة الافتراضية و مخطط العنقدة المستخدم لهما دور مهم في تحسين أداء "الحوسبة عالية الأداء".
The Virtualization is the main structure, and the most important component from the
others cloud computing components. Due to the features which are produced only from
the virtual environment, such as flexibility, cost, energy saving, and the optimal usage of
the resources, most business companies and the governments look ahead for deploying
their services and applications on virtual severs instead of the physical ones. That point
made the researchers heading toward performance comparing through different virtual
environments. For reaching the best possible environment which is suitable to be used in
the cloud computing, and to get the high performance computing. We described the effect
evolution of the virtual environment on the high performance computing as a service,
through changing the type of the used virtual environment in the infrastructures. We used
the virtual environment XEN-PV ( XEN-Paravirtualization) as an infrastructures for the
high performance. Lastly, I used the XEN-HVM (XEN HardWare virtual machine ), XEN
is the main hypervisor in Citrix company and the performance has been evaluated by
using DRBD as a shared storage of virtual disk. The results of our researches proved that
both the virtual environment, and the selected clustering charts have a visible, important
role in the performance of the “The high performance computing”.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة تقييم أداء البيئات الافتراضية عند استخدام نظام التخزين التكراري المتماثل (DRBD) كجهاز تخزين مشترك في العنقود. تعتبر البيئة الافتراضية البنية الأساسية للحوسبة السحابية، حيث تقدم مزايا مثل المرونة، توفير الطاقة، والتكلفة، والاستخدام الأمثل للموارد. لهذا السبب، تتجه الشركات والحكومات إلى تحميل خدماتها وتطبيقاتها على المخدمات الافتراضية بدلاً من المخدمات الفيزيائية. هدفت الدراسة إلى مقارنة أداء البيئات الافتراضية المختلفة لتحقيق الحوسبة عالية الأداء. تم استخدام بيئتين افتراضيتين هما XEN-PV وXEN-HVM، حيث أن XEN هو الهايبرفايزر الأساسي لشركة Citrix. تم تقييم الأداء باستخدام DRBD كجهاز تخزين مشترك للأقراص الافتراضية في العنقود. أظهرت النتائج أن تقنية البيئة الافتراضية ومخطط العقدة المستخدم لهما دور مهم في تحسين أداء الحوسبة عالية الأداء. تبين أن أداء XEN-PV أفضل من XEN-HVM من حيث زمن تنفيذ المهمة واستهلاك المعالج، بينما يحتاج XEN-HVM إلى عمليات دخل وخرج أكبر على القرص لتنفيذ المهمة، مما يستهلك القرص بشكل أكبر. توصي الدراسة باستخدام XEN-PV مع مخطط العنقدة المعتمد على DRBD كجهاز تخزين مشترك لتحقيق الحوسبة عالية الأداء كخدمة.
Critical review
دراسة نقدية: تقدم هذه الدراسة مساهمة قيمة في مجال الحوسبة السحابية من خلال تقييم أداء البيئات الافتراضية المختلفة. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض الانتقادات البناءة لتحسين العمل المستقبلي. أولاً، كان من الممكن توسيع نطاق التجارب لتشمل بيئات افتراضية أخرى مثل KVM وVMware للحصول على صورة أشمل لأداء البيئات الافتراضية. ثانياً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل الخارجية مثل الشبكة والتحميل على الأداء، وهو ما يمكن أن يؤثر بشكل كبير على النتائج. أخيراً، كان من الممكن تقديم تحليل أعمق للبيانات باستخدام نماذج رياضية لتقديم توصيات أكثر دقة. بشكل عام، تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة نحو تحسين أداء الحوسبة عالية الأداء في البيئات السحابية، ولكن هناك مجال للتحسين من خلال توسيع نطاق البحث وتحليل العوامل المؤثرة بشكل أعمق.
Questions related to the research
-
ما هي البيئات الافتراضية التي تم تقييمها في الدراسة؟
تم تقييم بيئتين افتراضيتين هما XEN-PV وXEN-HVM.
-
ما هو الدور الذي يلعبه DRBD في هذه الدراسة؟
يستخدم DRBD كجهاز تخزين مشترك للأقراص الافتراضية في العنقود لتحسين أداء الحوسبة عالية الأداء.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟
أظهرت النتائج أن أداء XEN-PV أفضل من XEN-HVM من حيث زمن تنفيذ المهمة واستهلاك المعالج، بينما يحتاج XEN-HVM إلى عمليات دخل وخرج أكبر على القرص لتنفيذ المهمة.
-
ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة لتحسين الحوسبة عالية الأداء؟
توصي الدراسة باستخدام XEN-PV مع مخطط العنقدة المعتمد على DRBD كجهاز تخزين مشترك لتحقيق الحوسبة عالية الأداء كخدمة.
References used
J. Gantz and D. Reinsel, “The Digital Universe in 2020: Big Data, Bigger Digital Shadows, and Biggest Growth in the Far East”, IDC IVIEW, pp. 1-16, 2012
Gartner, Inc., “Hunting and Harvesting in a Digital World”, in Gartner CIO Agenda Report, pp. 1-8, 2013
Sogand.Shirinbab, Lars.Lundberg, Dragos.Ilie “ Performance Comparison of KVM, VMware and XenServer using a Large Telecommunication Application”,” School of Computing, Blekinge Institute of Technology, Sweden” , 2014