دانلود مقاله ترجمه شده ضمانت حسن انجام کار سیستم های نهایی وب سرور – مجله IEEE

• فهرست مطالب:

 چکیده
۱ مقدمه
۲ کارهای مرتبط
۳ سرور محاسباتی
۴ مسئله کنترل
۱ ۴ تامین محدودیت های زمانی
۲ ۴ عملگر
۳ ۴ مانیتور
۵ مدیریت QoS
۱ ۵ تفکیک عملکرد
۲ ۵ تمایز خدمات
۳ ۵ به اشتراک گذاشتن ظرفیت اضافی
۶ پیاده سازی
۱ ۶ مدل وب سرور
۲ ۶ نرم افزار انطباقی API
۳ ۶ پیاده سازی مانیتورینگ بار
۴ ۶ پیاده سازی کنترل بهره برداری
۷ ارزیابی
۱ ۷ عملکرد پایه
۲ ۷ تخمین زمان سرور
۳ ۷ اندازه گیری زمان پاسخ
۴ ۷ انطباق در اضافه بار
۵ ۷ سربار رد درخواست
۶ ۷ تفکیک عملکرد
۷ ۷ تمایز خدمات
۸ ۷ حفظ نظم در برابر به اشتراک گذاشتن ظرفیت اضافی
۸ نتایج و کار آتی

• بخشی از ترجمه:

در این مقاله، در مورد کاربرد تئوری کنترل برای کنترل عملکرد سرور اینترنتی توضیح دادیم. در اینجا معماری مدیریت QoS را مطرح کردیم که بر انطباق محتوای تحویل داده شده جهت کنترل بهره برداری از سرور متکی می باشد. برخلاف سرورهای غیر انطباقی و برخلاف سرورهای پیاده کننده کنترل پذیرش دودویی – پذیرش یا رد، انطباق محتوا به سرو امکان تنزل رتبه کاربر و در نتیجه جابجایی حجم کار را می دهد. در بخش ۴ طراحی و پیاده سازی حلقه کنترل بهره برداری را پیشنهاد کردیم که میزان تنزل رتبه را تنظیم کرده ( در سطح خدمات یا سرویس و تعداد کاربران) و بدین طریق حدبهره برداری از پیش تعیین شده در حضور بار متغیر سرور را تعیین وبالاخره خطاهای اتصال را به حداقل می رساند. در بخش ۴٫ ۴ روش استفاده از کنترل بهره برداری برای تامین محدودیت های زمانی فردی را نشان داده ایم. سپس این مکانیزم را به طرق مختلفی توسعه دادیم که تفکیک عملکرد، تمایز خدمات، به اشتراک گذاشتن ظرفیت اضافی و تضمین QoS فراهم می نماید. مکانیزم های تشریح شده در این مقاله عمدتاً مستقل از فرضیات حجم کار بوده وبا تنظیم مناسب مجموعه کوچکی از پارامترها با استفاده از تکنیک های تحلیلی درست بنیان، به راحتی می توان از آنها در پلتفرم های مختلف استفاده نمود. معماری را می توان در لایه میان افزار سرور موجود و کد جستجوگر پیاده و بدین طریق روند استقرارش را تسهیل نمود.

• بخشی از مقاله انگلیسی:

Introduction The Internet has become an important medium for conducting business and selling & buying services. The web presents a convenient interface for the emerging performance-critical applications such as online trading and e-commerce. These applications require stringent performance guarantees from the web server (e.g., that an online trade will be executed in a timely manner to avoid potential financial loss). Attainment of these guarantees is especially difficult due to the unpredictable nature of the Internet and server load. In this paper, we show how feedback control theory can be used as an analytic engine to provide robust performance guarantees in the presence of load and resource uncertainty. Feedback control theory was originally developed for physical process control. Its use in the context of software performance control is novel. Software performance control presents a myriad of interesting challenges such as selecting proper software sensors and actuators, model- 1 ing the software process for the purposes of control, and mapping computing problems such as protection against overload into the feedback control domain. Solutions to these challenges are presented in this paper. Experimental evaluation on a real server prototype demonstrates the success of our approach. We address three forms of performance guarantees required by current web applications. First, a web server may host several sites on behalf of parties with potentially conflicting interests. Hence, it needs to protect each party from possible overload or malicious behavior caused by another party. We call this requirement performance isolation. Second, the server may need to give preferential treatment to more important clients, which we call service differentiation. Third, the server may need to adapt its Quality of Service (QoS) gracefully, for example, by adapting the resolution of images, to avoid undesirable effects such as unbounded delays and connection failures due to overload. We call this requirement QoS adaptation. 1 In performance-critical applications such as online trading, e-commerce, and realtime databases, failure to meet the above performance requirements may result in loss of customers, serious fi- nancial damages, or legal liabilities. We show that classical feedback control theory offers a solution to the problem of achieving the aforementioned performance guarantees in unpredictable environments such as the web, and discuss the challenges involved in this approach. We demonstrate that a web server can be approximated by a time-varying linear model for purposes of performance control, describe the needed software actuators and sensors in the software system, and cast server performance control as a classical feedback control problem. Experimental results derived from testing the scheme on a widely-used web server (Apache) illustrate the potential of the approach. Real-time (deadline-monotonic) scheduling theory [12] makes response-time guarantees possible if server utilization is maintained below a pre-computed bound. In the absence of exact knowledge of per-client load, utilization can be maintained around the bound via feedback control to enforce the specified response-time bounds. Feedback control can also be used to guarantee hosted sites a given throughput independently of load on other sites, and to provide differentiated services. The rest of this paper is organized as follows. Section 2 reviews related work. Section 3 describes the 1 In this paper, we address QoS adaptation to server-side load conditions. Adaptation to network conditions has been addressed in previous literature, such as [28]. computing system being controlled. Section 4 presents the control problem, the issues involved with sensors and actuators, their modeling, and closing the feedback control loop around a popular web server. Section 5 describes how the utilization control loop discussed in Section 4 can be used for performance isolation and service differentiation. Section 6 describes the implementation of a working prototype using an Apache web server. Section 7 evaluates the performance of the prototype that implements the feedback control loops on an experimental testbed. Section 8 concludes the paper with a summary of contributions and suggests avenues for future work. 2 Related Work Despite the increasing need for QoS-aware server design, most of today’s web servers offer poor performance under overload, provide no means for prioritizing requests, and have few mechanisms for pre-allocating the end-system capacity to a particular site or hosted service. Web administrators usually resort to overdesign [50] for overload protection as well as for providing an “acceptable” level of performance. As a result, performance guarantees cannot be made for different clients or client categories. When the server gets overloaded, all clients may suffer unacceptably long delays and/or connection failures even if enough resources may exist to serve a subset of clients efficiently. Policies for quality differentiation among multiple classes of service on the web have been investigated in recent literature. An important measure of quality is the responsiveness of the server.