وثيقة

Reinforcement learning-driven decision-making for live virtual machine migration in fog computing.

المعرف
DOI:10.53540/tjer.vol.20iss2pp113-122
المصدر
Journal of Engineering Research, v. 20, no. 2, p. 113-122.
مؤلف
المساهمون
Day, Khaled., مؤلف
الدولة
Oman.
مكان النشر
Muscat
الناشر
College of Engineering, Sultan Qaboos University.
ميلادي
2023-04-29
اللغة
الأنجليزية
الملخص الإنجليزي
Virtualization is an essential mechanism in fog computing that enables elasticity and isolation, which in turn helps achieve resource efficiency. To bring high flexibility in a fog environment, migration of virtual machines from one node to another is required. This can be achieved by live virtual machine migration to reduce downtime and delays. Multiple existing studies have discussed live virtual machine migration in a fog environment. However, these studies have some limitations, such as pre-migrating the virtual machines based on mobility prediction only or based on the load only, which causes an issue of late and early handover. Due to the dynamic nature of fog environments, VM migration decisions require consideration of multiple factors. Hence, there is a need to develop a system that considers multiple factors to decide to migrate a virtual machine or not to solve the issue of early and late handover. This study proposes a novel approach to live virtual machine migration that applies reinforcement learning for decision-making. Experiments show that the proposed approach significantly reduces the latency of time-critical applications. The proposed system, VM_MIG, outperforms the existing models in terms of total average reward by 77.5%. This proved that considering multiple factors in deciding virtual machine migration in a fog environment can be effectively applied in time-critical applications to reduce latency.
ISSN
Online: 1726-6742
Print: 1726-6009
الملخص العربي
إن المحاكاة الافتراضية هي آلية أساسية في الحوسبة الضبابية، حيث تتيح المرونة والعزل مما يساعد في تحقيق كفاءة الموارد. ولتحقيق مرونة عالية في بيئة الحوسبة الضبابية، يلزم نقل بعض الأجهزة الافتراضية من جهاز إلى آخر. يمكن تحقيق ذلك عن طريق النقل المباشر للجهاز الافتراضي لتقليل وقت التوقف والتأخير. ناقشت العديد من الدراسات الحالية نقل الأجهزة الافتراضية أثناء عملها في بيئة الحوسبة الضبابية، إلا أن هذه الدراسات تتخللها بعض نقاط الضعف مثل النقل المسبق للأجهزة الافتراضية بناءً على تنبؤات حركة المستخدمين فقط أو بناءً على حمولة الأجهزة فقط، مما يسبب مشكلة النقل المبكر أو المتأخر. نظرًا للطبيعة الديناميكية لبيئة الحوسبة الضبابية، فإن قرارات نقل الأجهزة الافتراضية تتطلب أخذ عدة عوامل في الاعتبار. ومن هنا تظهر الحاجة إلى تطوير نظام يأخذ في الاعتبار عوامل متعددة لتقرير ما إذا كان سيتم نقل الجهاز الافتراضي أم لا. تطرح هذه الدراسة نهجًا جديدًا لنقل الجهاز الافتراضي المباشر في بيئة الحوسبة الضبابية عن طريق تطبيق التعلم المعزز لاتخاذ القرار. وقد أظهرت التجارب أن النهج المقترح يقلل بشكل كبير من زمن الاستجابة للتطبيقات ذات الأهمية الزمنية. بالإضافة إلى ذلك، فإن نظامنا المقترح، المسمى VM_MIG، يتفوق على النماذج الأخرى من حيث زمن الوصول بحوالي 77.5٪، وقد أثبت هذا أنه من الأفضل أخذ عوامل متعددة في الاعتبار عند اتخاذ قرار نقل الأجهزة الافتراضية في بيئة الحوسبة الضبابية لضمان التطبيق الفعال في التطبيقات الزمنية الحرجة.
قالب العنصر
مقالات الدوريات

مواد أخرى لنفس الموضوع

الرسائل والأطروحات الجامعية
4
0
Al-Suqri, Omar ٍSaid.
Sultan Qaboos University
2024
الرسائل والأطروحات الجامعية
7
0
Al-Zakwaniyah, Alya Said Hamood.
Sultan Qaboos University
2024
الرسائل والأطروحات الجامعية
8
0
Al-Rashdiyah, Majda Said Sultan.
Sultan Qaboos University
2023