• cloud computing
• resource allocation policies

“Cloud Computing” è un termine relativamente nuovo che descrive l’idea, a lungo ac-
carezzata, di fornire applicazioni informatiche come servizi. Per arrivare a questo risultato
sono state sfruttate numerose tecnologie, molte delle quali hanno avuto negli ultimi an-
ni quelle innovazioni necessarie a raggiungere l’efficienza richiesta; il Cloud Computing
è quindi il risultato della ricerca in campi diversi come il calcolo distribuito, l’architet-
tura orientata ai servizi, la gestione sempre più autonoma dei sistemi, le nuove tecnologie
Internet (Web 2.0) e, in modo particolare, la virtualizzazione dell’hardware.
La virtualizzazione delle risorse è presente, in altri ambiti, nella nostra quotidianità,
già da molto tempo. Ad esempio, quando colleghiamo un apparecchio elettrico ad una
presa di corrente non ci chiediamo come tale corrente sia generata, nè in che modo arrivi
nelle nostre case. Questo è reso possibile dal fatto che l’energia elettrica è virtualizzata;
cioè, viene resa facilmente disponibile alla presa di corrente, nascondendo il processo di
generazione e le reti per la distribuzione.
Estendere questo concetto alle tecnologie informatiche, significa fornire servizi agli
utenti nascondendo loro il funzionamento interno. Questo è proprio ciò che accade con
il Cloud Computing; l’obiettivo finale è quello di spostare la complessità dei servizi in-
formatici dalla periferia della rete (l’utente finale) al suo centro, dove può essere gestita
in modo più efficiente. Ovviamente, ciò è reso possibile grazie all’innovazione in molti
settori, a cui abbiamo assistito negli ultimi anni: basta pensare alle moderne reti ottiche,
che garantiscono un accesso veloce ed efficiente alla rete, senza il quale non si potrebbe
pensare di realizzare niente di simile al Cloud Computing.
Le problematiche che devono essere affrontate per sviluppare un sistema Cloud sono
molteplici e dipendono dal livello al quale si vuole operare. Questo lavoro si concentra in
modo particolare su ciò che accade all’interno di un datacenter, operando al livello del-
l’infrastruttura, che è alla base di tutto il sistema Cloud. Le problematiche all’interno di
un datacenter sono molteplici; nella definizione della topologia, con la definizione di più
livelli di switch, bisogna tener presente la larghezza di banda richiesta nei link che col-
legano gli elementi e valutare dove e come introdurre un certo grado di oversubscription.
Un altro aspetto molto importante è quello che riguarda l’efficienza energetica, inteso sia
come minor consumo di energia dell’insieme di server che costituiscono il datacenter, sia
come energia spesa per il raffreddamento del datacenter. Inoltre, c’è la questione dello
scheduling delle risorse virtuali nelle risorse fisiche: è proprio su questo aspetto che ci
siamo focalizzati per questo studio, cercando di ottenere un risultato che sia efficiente sia
per quanto riguarda l’oversubscription, sia per quanto riguarda l’efficienza energetica.
Lo scopo di questa tesi è stato quello di definire un nuovo algoritmo per lo scheduling delle macchine virtuali nei server efficiente anche in caso di oversubscription, tenendo conto sia del consolidamento delle macchine virtuali, che delle prestazioni delle macchine fisiche. Per fare ciò è stato utilizzato il simulatore CloudSim, e la sua estensione NetworkCloudSim; dopo aver implementato gli algoritmi di scheduling necessari per il confronto, creato la topologia interna al datacenter ed esteso molte delle classi native del simulatore per adattarle alle nostre esigenze, è stato implementato lo scheduler Network Aware Packing in modo da testarne le prestazioni. Le simulazioni sono state effettuate per due diverse configurazioni delle macchine fisiche e usando tre diversi tipi di traffico.