Uravnoteživanje dolaznoga prometa mrežnih poslužitelja zasnovano na središnjem sustavu odlučivanja

doctoral thesis

• Title (english): Network servers inbound traffic load balancing based on central decision system
• Author: Branko Radojević; MBZ: -711
• Mentor: Mario Žagar (mentor)
• Committee member: Mario Žagar (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Electrical Engineering and Computing; (Department of Control and Computer Engineering); Zagreb
• Defense date and country: 2018, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Electrical Engineering; Automation and Robotics
• Universal decimal classification (UDC): 621.3; APPLIED SCIENCES. MEDICINE. TECHNOLOGY; Electrical engineering

Abstract

U današnje doba računarstva u oblaku i Interneta stvari visoka dostupnost informacijskih sustava je imperativ, a sustavi za uravnoteživanje dolaznog mrežnog prometa jedan od ključnih elemenata. Dosadašnje metode i algoritmi uravnoteživanja mrežnog prometa na ulazu u kompleksne računalne sustave koji su osnova za rad visoko dostupnih informacijskih sustava u mnogočemu su manjkavi, što je analizirano i pokazano u većem broju objavljenih i citiranih radova, a i u ovoj disertaciji. Dokazano je da je u većini slučajeva problem upravo u pozadinskom računalnom sustavu gdje, zbog manjkavosti metoda i algoritama koji su danas u uporabi, kao i nedostatka pravovremenih informacija, dolazi do krivog uravnoteživanja tj. preusmjeravanja prometa na nedostupne ili opterećene elemente sustava. Sustavi za uravnoteživanje dolaznog mrežnog prometa prema mrežnim poslužiteljima uobičajeno koriste jednostavne algoritme uravnoteživanja što ima za posljedicu sub-optimalno opterećenje komponenti računalnog sustava. Istražujući nove mogućnosti nalaženja rješenja za ove izazove pristupilo se izradi nove metodologije gdje se cijeli sustav promatra i analizira na sveobuhvatan (integrirani) način. To se postiže definiranjem središnjeg mjesta donošenja odluka putem kojeg se postiže naprednije upravljanje svim elementima sustava, a samim tim i visoka dostupnost sustava kao cjeline. Rad algoritama za uravnoteživanje dolaznog mrežnog prometa može se značajno unaprijediti proširenjem ulaznih parametara, tako da se izračun temelji na stanju svih elemenata računalnog sustava kako bi se u središnjem sustavu za uravnoteživanje dolaznog mrežnog prometa donosile kvalitetnije odluke o uravnoteživanju. Pored drugih izvora podataka, jedan od vjerodostojnih izvora je doživljaj krajnjeg korisnika sustava (eng. end user experience). Tako je moguće parametre koji određuju subjektivni ugođaj krajnjeg korisnika iskoristiti kao dio ulaznih informacija sustava upravljanja uravnoteživanjem dolaznog mrežnog prometa, što u konačnici dovodi do optimizacije rada sustava kao cjeline.

Abstract (english)

In today's cloud computing and Internet affairs, high availability of information systems is imperative, and the systems for balancing incoming network traffic are one of the key elements. The current methods and balancing algorithms of network traffic at the entrance to complex computing systems that are the basis for the work of highly available information systems are in many ways deficient, as analysed and demonstrated in a number of published and quoted papers and in this dissertation. It has been proven that in most cases the problem is precisely in the background computer system where, due to the shortcomings of the methods and algorithms that are in use today, as well as the lack of timely information, it results in the wrong balancing i.e. the redirection of traffic to unavailable or loaded system elements. Inbound network traffic balancing systems against network servers commonly use simple balancing algorithms resulting in sub-optimal load of computer system components. By exploring the new possibilities to find solutions to these challenges, a new methodology has been developed where the whole system is being observed and analysed in a comprehensive (integrated) manner. This is achieved by defining the central decision-making place through which a more advanced management of all system elements is achieved, and therefore the system's high availability as a whole. Workflow algorithms for balancing inbound network traffic can be significantly improved by widening input parameters so that the calculation is based on the state of all computer system elements in order to make better balancing decisions in the central balancing system of incoming network traffic. In addition to other data sources, one of the most trusted sources is the end user experience. It is thus possible to use the parameters that determine the subjective end of the end user as part of the input information of the balancing system of incoming network traffic, which ultimately leads to the optimization of the system operation as a whole.

• Keywords: uravnoteživanje; mrežni promet; analiza; subjektivni dojam krajnjeg korisnika; optimizacija sustava
• Keywords (english): balancing; network traffic; analysis; subjective end-user experience; system optimization
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:719361
• Study programme: Title: Electrical Engineering and Computing; Study programme type: university; Study level: postgraduate; Academic / professional title: Doktor znanosti elektrotehnike i računarstva (Doktor znanosti elektrotehnike i računarstva)
• Type of resource: Text
• Extent: 120 str. ; 30 cm.
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2019-04-02 15:38:45