The CLOUDS Lab: Flagship Projects - Gridbus and Cloudbus

Introduction

onlangs is cloud computing uitgegroeid tot de toonaangevende technologie voor het leveren van betrouwbare, veilige, fouttolerante, duurzame en schaalbare computerdiensten, die worden gepresenteerd als software, infrastructuur of Platformasservices (SaaS, IaaS, PaaS). Bovendien kunnen deze diensten worden aangeboden inprivate datacenters (private clouds), kunnen commercieel worden aangeboden voorclients (public clouds), of toch is het mogelijk dat zowel openbare als particuliere clouds worden gecombineerd in hybride clouds.

dit reeds brede ecosysteem van cloudarchitecturen, samen met de toenemende vraag naar energie-efficiënte IT-technologieën,vereisen tijdige, herhaalbare en controleerbare methodologieën voor de evaluatie van algoritmen,toepassingen en beleid voordat er daadwerkelijk cloudproducten worden ontwikkeld.Omdat het gebruik van echte testbeds de experimenten beperkt tot de schaal van de testbed en de reproductie van resultaten zeer moeilijk maakt, maakten alternatieve benaderingen voor het testen en experimenteren gebruik van de ontwikkeling van nieuwe cloudtechnologieën.

een geschikt alternatief is het gebruik van simulatietools, die de mogelijkheid bieden om de hypothese voorafgaand aan de ontwikkeling van software te evalueren in een omgeving waar men tests kan reproduceren. Met name in het geval van Cloud computing, waar toegang tot de infrastructuur betalingen in reële valuta oplevert, bieden simulatiegebaseerde benaderingen aanzienlijke voordelen, omdat Cloudklanten hun diensten kosteloos kunnen testen in een herhaalbare en controleerbare omgeving en de knelpunten in de prestaties kunnen afstemmen voordat ze op echte Clouds worden geïmplementeerd. Aan de kant van de provider, simulatie-omgevingen maken evaluatie van verschillende soorten resource leasing scenario ‘ s onder variërende belasting en prijsdistributies. Dergelijke studies kunnen de aanbieders helpen bij het optimaliseren van de kosten van toegang tot hulpbronnen met de nadruk op het verbeteren van de winst. Bij gebrek aan dergelijke simulatieplatforms moeten Cloudklanten en-aanbieders vertrouwen op theoretische en onnauwkeurige evaluaties of op try-and-errorbenaderingen die leiden tot inefficiënte prestaties van diensten en inkomstengeneratie.

de primaire doelstelling van dit project is het bieden van een algemeen en uitbreidbaar simulatieraamwerk dat naadloze modellering, simulatie en experimenten van opkomende Cloud computing-infrastructuren en applicatie-diensten mogelijk maakt. Door gebruik te maken van CloudSim kunnen onderzoekers en ontwikkelaars zich richten op specifieke problemen met het systeemontwerp die ze willen onderzoeken, zonder zich zorgen te maken over de details op laag niveau met betrekking tot cloudgebaseerde infrastructuren en diensten.

belangrijkste kenmerken

overzicht van CloudSim-functionaliteiten:

ondersteuning voor het modelleren en simulatie van grootschalige Cloud computing datacenters
ondersteuning voor het modelleren en simulatie van gevirtualiseerde server-hosts, met aanpasbare beleid voor de bevoorrading, de host middelen om virtuele machines
ondersteuning voor het modelleren en simuleren van toepassing containers
ondersteuning voor het modelleren en simulatie van energie-bewust rekenkracht
ondersteuning voor het modelleren en simulatie van data center netwerk topologieën en doorgeven van berichten toepassingen
ondersteuning voor het modelleren en simulatie van federatieve clouds
ondersteuning voor het dynamisch invoegen van simulatie-elementen, stoppen en hervatten van simulatie
ondersteuning voor door de gebruiker gedefinieerd beleid voor de toewijzing van hosts aan virtuele machines en beleid voor de toewijzing van hostbronnen aan virtuele machines

documentatie

een online cursus over CloudSim, met video ‘ s, ontwikkeld door Anupinder Singh uit India.
Voorbeelden
Release-Notities
het Installeren en Uitvoeren van CloudSim (LEESMIJ)
Changelog
Containers in CloudSim

Download

De CloudSim pakket met de broncode, voorbeelden, potten, en APIdocumentation kan worden gedownload van de CloudSim webpagina op GitHub:

https://github.com/Cloudslab/cloudsim/releases

Code van het papier: Tom Guerout, Thierry Monteil, Georges Da Costa, Rodrigo N. Calheiros, Rajkumar Buyya, Mihai Alexandru. Energiebewuste simulatie met DVFS.Simulation Modelling Practice and Theory, Volume 39, pagina ‘ s 76-91, December 2013.

CloudSim_DVFS.rar

discussiegroep (mailinglijst))

iFogSim

iFogSim maakt modellering en simulatie mogelijk van Mistomgevingen voor de evaluatie van resourcebeheer en planningsbeleid voor rand-en cloudbronnen onder verschillende scenario ‘ s. De simulator ondersteunt de evaluatie van resource management beleid gericht op hun impact op latency (tijdigheid), energieverbruik,netwerkcongestie en operationele kosten. Het simuleert edge-apparaten, cloud-datacenters en netwerkverbindingen om prestatiemetingen te meten. Het belangrijkste toepassingsmodel dat door iFogSim wordt ondersteund, is het sense-Process-Actuate model. In dergelijke modellen publiceren sensoren gegevens naar IoT-netwerken, abonneren toepassingen die draaien op Mistapparaten en verwerken gegevens die afkomstig zijn van sensoren, en tot slot worden verkregen inzichten vertaald naar acties die naar actuatoren worden doorgestuurd.

download iFogSim hier. Meer informatie vindt u in onze spe paper.

CloudSimEx

het doel van het CloudSimEx-project is het ontwikkelen van een set uitbreidingen voor de CloudSim-simulator. De extensies die waardig blijken te zijn, worden later samengevoegd met CloudSim.

opmerking! Deze extensies worden niet officieel ondersteund door het CloudSim team totdat ze zijn geÃ ntegreerd met CloudSim.

momenteel CloudSimEx-functies:

Web session modeling;
betere logging utilities;
Utilities for generating CSV files for statistical analysis;
Automatic id generation;
hulpprogramma ‘ s voor het parallel uitvoeren van meerdere experimenten;
MapReduce-simulatie.

EdgeCloudSim

EdgeCloudSim biedt een simulatieomgeving die specifiek is voor Edge Computing-scenario ‘ s waar het mogelijk is om experimenten uit te voeren die zowel computationele als netwerkbronnen in aanmerking nemen. EdgeCloudSim is gebaseerd op CloudSim, maar voegt enkele extra functionaliteiten toe, zoals netwerkmodellering specifiek voor WLAN en WAN, model voor apparaatmobiliteit, realistische en afstembare load generator.EdgeCloudSim is ontwikkeld door Cagatay Sonmez en team van het Netlab (Computer Networks Research Laboratory) in het departement Computer Engineering, Bogazici University, Istanbul, Turkije.

Download en meer informatie is te vinden in de Github van het project.

CloudSim Automation: Human Readable Scenario Specification for automated Creation of Simulations on CloudSim

CloudSim Automation is een Java command line tool gebaseerd op CloudSimand CloudReports klassen die in staat is om specificaties van cloudsim simulatie scenario ‘ s te lezen vanuit een YAML bestand, een zeer menselijk leesbare data formaat. Simulatiescenario ‘s kunnen worden geschreven in een YAML-bestand en Cloud Automation Tool leest deze simulatiescenario’ s, maakt en draait ze op CloudSim.

de tool geeft onderzoekers vrij van de noodzaak om Java-code te schrijven om simulatiescenario ‘ s uit te voeren. Op deze manier kan de aandacht worden gericht op het probleem dat moet worden opgelost, zoals het creëren van nieuwe algoritmen toload balancing, nieuwe virtuele machine scheduling beleid, VM plaatsing, resource provisioning, workload voorspelling, server consolidatie,energie-efficiëntie, kostenbesparing en ga zo maar door.

de belangrijkste bijdragen van dit werk zijn::

het vermijden van programmeren bij het maken van CloudSim simulation environments;
het verminderen van de leercurve bij het maken van CloudSim simulationscenarios;
het faciliteren en automatiseren van cloudsim simulation environmentscreation;
een voor mensen leesbaar bestandsformaat gebruiken om cloudsimulatiescenarios te specificeren en een dergelijke simulatieprocesfase te versnellen;
om hergebruik, uitbreiding en het delen van simulatiescenario ‘ s toe te staan.

de code kan worden gedownload van GitHub. Voor meer informatie kunt u contact opnemen met Dr. Manoel Campos daSilva Filho.

WorkflowSim

WorkflowSim breidt de CloudSim – simulatietoolkit uit door de ondersteuning van workflowvoorbereiding en-uitvoering te introduceren met een implementatie van een stapel workflow-parser, workflow-engine en Taakplanner. Het ondersteunt een gelaagd model van storingen en vertragingen die zich voordoen in de verschillende niveaus van de workflowmanagementsystemen. Een reeks populaire workflow scheduling algoritmen (bijvoorbeeld HEFT,Min-Min en Max-Min) en taak clustering algoritmen zijn geÃ mplementeerd in WorkflowSim. Parameters worden direct geleerd van sporen van echte uitvoeringendie werden uitgevoerd door workflow management systemen zoals Pegasus.WorkflowSim is ontwikkeld door Weiwei Chen en team aan de Universiteit van SouthernCalifornia, USA.

Download en meer informatie is te vinden in de Github van het project.Cloud2Sim

Cloud2Sim

Cloud2Sim stelt een gedistribueerde gelijktijdige architectuur voor. Gebruik makend van Hazelcast in-memory data grid, CloudSim is uitgebreid om meerdere instanties uit te voeren de Cloudletand VM workloads van meerdere nodes, en ze in te dienen aan dedatacenterbroker, terwijl het uitvoeren van de kern simulatie segmenten die niet kunnen worden gedistribueerd vanuit de master Cloud2Sim instantie. Bovendien is een adaptieve architectuur ontworpen en geïmplementeerd om de middelen die beschikbaar zijn voor de simulatie elastisch te schalen, met een Cloud2Simmonitoring thread die draait op een aparte hazelcast cluster. Cloud2Simwork is ontwikkeld door Pradeeban Kathiravelu en Luis Veiga, atINESC-ID Lisboa, Universidade de Lisboa, Portugal.

Download en meer informatie is te vinden op de Sourceforge-pagina van het project.

SimpleWorkflow

Dit is een eenvoudig pakket met klassen die helpen bij het simuleren van workflows op CloudSim. Dit is niet zo uitgebreid als WorkflowSim, maar het gebruikt dezelfde workflowsimbeschrijvingsbestanden als WorkflowSim.

Download SimpleWorkflow hier.

DynamicCloudSim

Performance-instabiliteit die vaak voorkomt in niet-uniforme en gedeelde infrastructuren zoals computationele clouds, is herhaaldelijk waargenomen om de runtime van toepassingen sterk te beïnvloeden. DynamicCloudSim breidt de CloudSim simulatietoolkit uit door modellen te introduceren voor (1)heterogeniteit in de prestaties van computationele middelen, (2)onzekerheid in en dynamische veranderingen in de prestaties van virtuele machines,en (3) achterblijvende machines en storingen tijdens het uitvoeren van taken.

bovendien introduceert DynamicCloudSim een fijnkorrelige representatie van rekenmiddelen, waardoor het mogelijk wordt verschillende soorten toepassingen (CPU-, I/O-, communicatiegebonden) te simuleren op machines met verschillende prestatiekenmerken. Als toegangspunt voor onderzoek naar workflowplanning biedt DynamicCloudSim de functionaliteit om de uitvoering van wetenschappelijke workflows te simuleren met behulp van verschillende gevestigde planners.

DynamicCloudSim is ontwikkeld door Marc Bux aan de Humboldt Universityof Berlin, Duitsland. De download is beschikbaar op de projectwebsite op Google Code. Voor vragen en suggesties kunt u contact opnemen metbux (at) informatik.hu-berlin.de.

RealCloudSim

RealCloudSim is een simulator van toewijzingen van virtuele machines gebaseerd op de hoofdmotor van het CloudSim-project. RealCloudSim biedt een grafische interface om netwerktopologieën te lezen op basis van het BRITE-formaat. RealCloudSim gebruikt ook zijn eigen engine om toewijzingen te simuleren op basis van genetische algoritmen, gemengde Integerprogrammering met Lingo software, en netwerksimulaties op basis van de NS2 (NetworkSimulator 2). Aan het einde van elke simulatie wordt een volledig rapport gegenereerd.RealCloudSim is ontwikkeld door Lucio Agostinho Rocha en team van de StateUniversity van Campinas, Brazilië.

twijfels en suggesties kunnen worden gemaild naar outrosdiasvirao op yahoo dot com dot br. Download en meer informatie kan worden gevonden in de projectpagina op SourceForge.CloudReports

CloudReports

CloudReports is een grafische tool die gedistribueerde computeromgeving simuleert op basis van het Cloud Computing paradigma. Het maakt gebruik van CloudSim als itsimulatie engine en biedt een eenvoudig te gebruiken gebruikersinterface, rapport generationfeatures en het creëren van extensies in een plugin Mode.CloudReports is ontwikkeld door Thiago Sa en team aan de Federal University of Ceara, Brazilië.

Download en meer informatie is te vinden in de Github van het project.

CloudAuction

dit werk breidt Cloudsim uit door een pakketbibliotheek te ontwikkelen die cloudsim in staat stelt om op veilingen gebaseerde diensten af te handelen. Het hoofddoel van dit onderzoek is het implementeren van op veilingen gebaseerde mechanismen in Cloudsim. Om de pakketbibliotheek te testen,werd een nieuw marktmechanisme ingevoerd om op efficiënte wijze diensten aan deelnemers toe te wijzen op basis van het combinatorische beginsel van dubbele veiling. Het mechanisme houdt rekening met de relevante attributen die van toepassing zijn in Cloud computing-omgevingen ten gunste en tevredenheid van zowel gebruikers als aanbieders. In deze pakketbibliotheek wordt de productie gehouden op basis van de kosten voor CPU MIPS en de resterende kenmerken(bandbreedte, RAM-grootte, enz.) worden beschouwd aan de VM-kant als ze overeenkomen met het verzoek.CloudAuction is ontwikkeld door Youness Teimoury(QIAU) en Parnia Samimi (UKM).

Download: CloudAuctionV2.0.zip (uitgebracht op 25 mrt 2013).CloudMIG Xpress

CloudMIG Xpress

CloudMIG Xpress vergemakkelijkt de vergelijking en planning van fases met betrekking tot de migratie van softwaresystemen naar cloudomgevingen op basis van PaaS of IaaS. Codemodellen kunnen uit Java-gebaseerde software worden geëxtraheerd om (1) de huidige systeemimplementatie te modelleren en uit te breiden met een huidig workloadprofiel, (2) de afwegingen te vergelijken die moeten worden gemaakt voor verschillende cloudopties, en (3) het systeemmodel automatisch te transformeren naar een CloudSim-model om geÃ ntegreerde simulatie van verschillende cloudopties mogelijk te maken met betrekking tot toekomstige kosten, responstijden en sla-schendingen.CloudMIG Xpress is ontwikkeld door Soren Frey,Florian Fittkau,en team van de Software Engineering Group, Kiel University, Kiel, Duitsland.

Download en meer informatie: Project op Sourceforge.

FederatedCloudSim

FederatedCloudSim (FCS) is een veelzijdige en flexibele uitbreiding van het CloudSim framework. Het zorgt voor een veelheid van cloud Federatie experimenten. FCS ondersteunt SLA ‘s en biedt een planningsaanpak op drie niveaus voor VM’ s (in datacenters, tussen datacenters van dezelfde cloud service provider (CSP) en tussen CSP ‘ s in een federatie). FCS biedt ook een flexibel financieel model voor het analyseren van de impact van verschillende planningsstrategieën op de inkomsten en winst van CSP en een veilingplatform voor VM-uitwisseling.

FederatedCloudSim is ontwikkeld door onderzoekers van de Technische Universiteit van Dortmund, Duitsland. Voor meer informatie, kijk op FederatedCloudSim website.Cloudanalyst

Cloud Analyst is een tool ontwikkeld aan de Universiteit van Melbourne whosegoal is ter ondersteuning van de evaluatie van sociale netwerken tools op basis van togeografische distributie van gebruikers en datacenters. In deze tool worden gemeenschappen van gebruikers en datacenters die de sociale netwerken ondersteunen gekarakteriseerd en,op basis van hun locatie; parameters zoals userexperience tijdens het gebruik van de sociale netwerkapplicatie en belasting op het Data center worden verkregen/geregistreerd.

Download: CloudAnalyst.zip (uitgebracht op 26 Nov 2009).

projectteamleden

Actieve leden:

Rajkumar Buyya
Sara Kardani Moghaddam
Shashikant Ilager
TianZhang He
Amanda Jayanetti

voormalige leden en medewerkers:

Rodrigo N. Calheiros
Rajiv Ranjan
Anton Beloglazov
Nikolay Grozev
Sareh Fotuhi Piraghaj
Marcos Dias de Assuncao
Bhathiya Wickremasinghe
jungmin Jay Son

softwarelicentie

de Cloudsim Toolkit software is uitgebracht als open source onder de Apache Versie 2.0 licentie.Copyright the CLOUDS Lab, The University Of Melbourne, 2009 – to date.

publicaties

Jungmin Son en Rajkumar Buyya, CloudSimSDN-NFV: Modellering en simulatie van netwerkfunctie virtualisatie en Service functie Chaining in Edge Computing omgevingen, SPE (in review).
Jungmin Son and Rajkumar Buyya, Priority-aware VM Allocation and Network Bandwidth Provisioning in Software-Defined Networking (SDN)-enabled Clouds, IEEE Transactions on Sustainable Computing (T-SUSC), Volume 4, Number 1, Pages: 17-28, ISSN: 2377-3782, IEEE Computer Society Press, USA, januari-maart 2019.
Sareh Fotuhi Piraghaj, Amir Vahid Dastjerdi, Rodrigo N. Calheiros, en Rajkumar Buyya, ContainerCloudSim: Een omgeving voor modellering en simulatie van Containers in Cloud datacenters, Software: Practice and Experience, Volume 47, Nummer 4, pagina ‘ s: 505-521, ISSN: 0038-0644, Wiley Press, New York, USA, April 2017. Saurabh Kumar Garg and Rajkumar Buyya, NetworkCloudSim: Modelling Parallel Applications in Cloud Simulations, Proceedings of the 4th IEEE / ACM International Conference on Utility and CloudComputing (UCC 2011, IEEE CS Press, USA), Melbourne, Australia, 5-7 December 2011.
Rodrigo N. Calheiros, Rajiv Ranjan, Anton Beloglazov, Cesar A. F. DeRose, and Rajkumar Buyya, CloudSim: a Toolkit for Modeling andSimulation of Cloud Computing Environments and Evaluation of ResourceProvisioning Algorithms, Software: Practice and Experience (SPE), Volume 41, Number 1, Pages: 23-50, ISSN: 0038-0644, Wiley Press, New York, USA, januari, 2011.
Bhathiya Wickremasinghe, Rodrigo N. Calheiros, Rajkumar Buyya, CloudAnalyst: Een op CloudSim gebaseerde visuele Modeller voor het analyseren van Cloudcomputingomgevingen en toepassingen, Proceedings of the 24thin International Conference on Advanced Information Networking and applications (Aina 2010), Perth, Australië, 20-23 April 2010.Rajkumar Buyya, Rajiv Ranjan en Rodrigo N. Calheiros, Modeling and Simulation of Scalable Cloud Computing Environments and the CloudSim Toolkit: Challenges and Opportunities, Proceedings of the 7th High Performance Computing and Simulation Conference (HPCs 2009, ISBN: 978-1-4244-4907-1, IEEE Press, New York, USA), Leipzig, Duitsland, 21-24 juni 2009.

enkele publicaties met CloudSim-resultaten

Anton Beloglazov en Rajkumar Buyya, Optimal Online Deterministic Algorithms and AdaptiveHeuristics for Energy and Performance Efficient Dynamic Consolidation ofVirtual Machines in Cloud Data Centers, Concurrency and Computation:Practice and Experience, Volume 24, Issue 13, Pages: 1397-1420, John Wiley& Sons, Ltd, New York, vs, 2012
Rodrigo Calheiros, Rajiv Ranjan en Rajkumar Buyya, Virtual MachineProvisioning Based on Analytical Performance and QoS in Cloud computing environments, Proceedings of the 40th International Conference on ParallelProcessing (ICPP 2011), Taipei, Taiwan, 13-16 September 2011.Linlin Wu, Saurabh Kumar Garg en Rajkumar Buyya, sla-based ResourceAllocation for a Software as a Service Provider in Cloud Computing Environments, Proceedings of the 11th IEEE / ACM International Symposium on Cluster, Cloud andGrid Computing (CCGrid 2011), Los Angeles, USA, 23-26 mei 2011.
Adel Nadjaran Toos, Rodrigo N. Calheiros, Ruppa K. Thulasiran, Rajkumar Buyya, Resource Provisioning Policies to Increase IaaS Provider ‘ s Profit in a FederatedCloud Environment, Proceedings of the 13rd International Conference on High performance and Communications (HPCC 2011), Banff, Canada, 2-4 September 2011.
Anton Beloglazov, and Rajkumar Buyya, Energy Efficient Allocation of Virtual Machines in Cloud Data Centers. Proceedings of the 10th IEEE / ACM International Symposium on Cluster, Cloud and Grid Computing (Ccgrid 2010), Melbourne, Australië, 17-20 mei 2010.
Rodrigo N. Calheiros, Rajkumar Buyya, Cesar A. F. De Rose, het bouwen van een geautomatiseerd en zelf configureerbaar emulatie testbed voor grid toepassingen.International Journal of Software: Practice and Experience, Volume 40, Issue 5, pagina ‘ s: 405-429, Wiley Press, USA, April 2010.
Kyong Hoon Kim, Anton Beloglazov, and Rajkumar Buyya, Power-aware Provisioning of Cloud Resources for Real-time Services. Proceedings of the 7th International Workshop on Middleware for Grids, Clouds and e-Science, Urbana Champaign, Illinois, USA: ACM, 2009.
Rodrigo N. Calheiros, Rajkumar Buyya, Cesar A. F. De Rose, AHeuristic for Mapping Virtual Machines and Links in emulatie Testbeds, Proceedings of the 38th International Conference on Parallel Processing (ICPP 2009), Wenen, Oostenrijk, 22-25 September 2009.
voor de laatste lijst, zie Papers refering / using CloudSim volgens Google Scholar

CloudSim: a Framework for Modeling and Simulation of Cloud Computing Infrastructures and Services