Świadczenie usług w chmurze za pośrednictwem sieci optycznych z uwzględnieniem pochodzenia wykorzystywanej energii.
Niniejsza rozprawa doktorska jest poświęcona świadczeniu usług w chmurze obliczeniowej z uwzględnieniem pochodzenia wykorzystywanej energii. W pracy zbadano możliwość redukcji emisji dwutlenku węgla przy założeniu, że chmura obliczeniowa jest złożeniem dwóch infrastruktur utrzymywanych odpowiednio przez operatora sieci optycznej oraz dostawcę zasobów obliczeniowych w centrach przetwarzania danych. W pracy przedstawiono rozwiązanie problemu dynamicznego rutingu w komutowanej sieci optycznej z jednoczesnym świadczeniem usług w centrach przetwarzania danych z uwzględnieniem pochodzenia wykorzystywanej energii. Wydajność zaproponowanych mechanizmów i strategii została przebadana za pomocą symulacji komputerowej w dwóch topologiach sieciowych. Szczegółowym badaniom poddano wszystkie proponowane mechanizmy. Fakt zastosowania przyrostowego podejścia w tworzeniu kompletnego rozwiązania pozwolił lepiej zrozumieć zarówno każdy z mechanizmów składowych jak i całe rozwiązanie. Uzyskane wyniki pozwalają na stwierdzenie, że zaproponowane rozwiązanie spełnia narzucone wymagania i pozwala na redukcję emisji dwutlenku węgla bez istotnego pogorszenia wydajności sieci. Mechanizmy wchodzące w skład rozwiązania cechują się istotnym potencjałem wdrożeniowym z uwagi na fakt, że są dobrze umiejscowione w nowoczesnej architekturze chmury obliczeniowej.
Provisioning of Energy-Aware Cloud Services Over Optical Networks
This dissertation focuses on energy-aware cloud service provisioning in multi-tenant cloud architecture. The work presents an in-depth investigation of the option to reduce carbon dioxide emission by cloud infrastructures comprising data centers interconnected via optical networks. As a result, a solution is proposed in order to solve the problem of dynamic anycast routing in optical networks with energy-aware cloud services provisioning. The solution is composed of three mechanisms: anycast strategies, schemas for fitting the strategies to cloud services, and models of cooperation between IT infrastructure providers and network operators. The performance of the proposed mechanisms and strategies is investigated using discrete-event computer simulations in two network topologies. An incremental approach to composing the complete solution was used. Such an approach has two advantages. First, it is possible to achieve a better understanding of the composing mechanisms and the complete solution. Second, the most prominent combination of building blocks is easier to determine. Simulation results show that the solution is able to meet the assumed requirements and successfully reduce carbon dioxide emissions without significant deterioration of network performance. The mechanisms are well placed in modern cloud architecture, making them easily deployed.
