การประยุกต์ใช้ฟัซซีลอจิก...
TRANSCRIPT
การประยกตใชฟซซลอจก เพอจดสรรหนวยความจา
ของเวอรชวลแมชนในการประมวลผลคลาวด
ทพรตน ศลปพงศวรากร
วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต
สาขาวชาวศวกรรมคอมพวเตอรและโทรคมนาคม คณะวศวกรรมศาสตร
มหาวทยาลยธรกจบณฑตย
พ.ศ. 2558
DPU
Applied Fuzzy Logic for Memory Allocation
of Virtual Machines in Cloud Computing
Tipparat Sinlapaphongwarakorn
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering
Department of Computer and Telecommunication Engineering
Faculty of Engineering, Dhurakij Pundit University
2015
DPU
ค
หวขอวทยานพนธ การประยกตใชฟซซลอจก เพอจดสรรหนวยความจาของเวอรชวลแมชน
ในการประมวลผลคลาวด
ชอผเขยน ทพรตน ศลปพงศวรากร
อาจารยทปรกษา ดร. ชยพร เขมะภาตะพนธ
สาขาวชา วศวกรรมคอมพวเตอรและโทรคมนาคม
ปการศกษา 2557
บทคดยอ
การประมวลผลคลาวด มการศกษาการจดสรรทรพยากรแบบพลวตรใหสอดคลองกบ
การใชงานของเครองจกรเสมอน โดยหนวยความจา เปนทรพยากรหนงทสามารถนามาจดสรรได ดงนน
ในวทยานพนธน จงประยกตวธการฟซซเพอพยากรณหนวยความจาของเครองจกรเสมอนในการ
ประมวลผลคลาวด โดยมงใหผลลพธคาพยากรณมคามากกวาปรมาณการใชงานหนวยความจาจรง เพอ
ลดความเสยงในการเกดปญหาหนวยความจาไมเพยงพอตอการประมวลผล
การทดลอง จะประกอบดวยเครองจกรเสมอน 3 เครอง ซงใหบรการเวบทมรปแบบการรอง
ขอตาง ๆ กน จากผลการทดลองพบวา วธการพยากรณปรมาณหนวยความจาดวยวธฟซซลอจก มอตรา
การเกดปญหาหนวยความจาไมเพยงพอตอการประมวลผลนอยกวา 25.85% เมอเทยบกบวธการ
พยากรณแบบ EWMA
ฆ
DPU
ง
Thesis Title Applied Fuzzy Logic for Memory Allocation of Virtual Machines in
Cloud Computing
Author Tipparat Sinlapaphongwarakorn
Thesis Advisor Chiyaporn Khemapatapan, Ph.D
Department Computer and Telecommunication Engineering
Academic Year 2014
ABSTRACT
Dynamic resource allocation in cloud computing has been studied in order to improve
the resource to be efficient. Memory is the resource that can be allocated. Thus, this research
applied fuzzy logic to forecast memory use of virtual machines in cloud computing. To reduce
outage memory phenomena in virtual machine, the forecasting result higher than the actual
memory use is challenged in this research.
The experiment deployed 3 virtual machines to serve as Web servers having different
traffic scenarios. The experimental results found that forecasting based on fuzzy logic provides
outage memory rate less than 25.85% in comparison with EWMA forecasting method.
DPU
จ
กตตกรรมประกาศ
ผวจยขอกราบขอบพระคณเปนอยางสงในความกรณาของอาจารยทปรกษาวทยานพนธ
ดร.ชยพร เขมะภาตะพนธ ทสละเวลาอนมคามาเปนทปรกษา พรอมท งใหคาแนะนาตลอด
ระยะเวลาการทางาน และใหขอคดเหนทเปนประโยชนตองานวจยและเอาใจใสนกศกษาเสมอมา
ขอขอบคณอาจารย ดร.ประศาสน จนทราทพย ดร.ณรงคเดช กรตพรานนท และ
ดร.ปลนธ ปยศรเวช ทสละเวลามาเปนกรรมการสอบวทยานพนธ และใหค าแนะนาทเปน
ประโยชนตองานวจย และขอบคณเจาหนาททกทานทชวยดาเนนเรองตาง ๆ ใหเปนอยางด
ขอขอบคณเพอน ๆ ทใหกาลงใจกน ขอบคณพ ๆ และผบรหารของหนวยงาน ทให
โอกาสในการศกษา และทขาดไมได ขอขอบคณครอบครวทเขาใจ และใหกาลงใจตลอดมา ทาให
งานวจยสาเรจลลวงดวยด
ทพรตน ศลปพงศวรากร
DPU
ฉ
สารบญ
หนา
บทคดยอภาษาไทย ................................................................................................................. ฆ
บทคดยอภาษาองกฤษ ............................................................................................................ ง
กตตกรรมประกาศ .................................................................................................................. จ
สารบญตาราง ......................................................................................................................... ซ
สารบญภาพ ............................................................................................................................ ญ
บทท
1. บทนา ....................................................................................................................... 1
1.1 ทมาและความสาคญของปญหา ...................................................................... 1
1.2 วตถประสงคของงานวจย ................................................................................ 2
1.3 ขอบเขตของงานวจย ....................................................................................... 2
1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ ............................................................................. 3
2. ทฤษฎ และผลงานวจยทเกยวของ ............................................................................. 4
2.1 วธการพยากรณแบบ EWMA .......................................................................... 4
2.2 ทฤษฎฟซซลอจก (Fuzzy Logic) ..................................................................... 6
2.3 การประมวลผลคลาวด (Cloud Computing) .................................................... 9
2.4 OpenStack Cloud Software ............................................................................. 12
2.5 โปรแกรม Apache JMeter ............................................................................... 14
2.6 Memory Ballooning ........................................................................................ 15
2.7 งานวจยทเกยวของ ........................................................................................... 15
3. ระเบยบวธวจย .......................................................................................................... 21
3.1 แนวทางการวจยและพฒนา ............................................................................. 21
3.2 เครองมอทใชในงานวจย .................................................................................. 24
DPU
ช
สารบญ (ตอ)
บทท หนา
3.3 โครงสรางในภาพรวมของระบบการประมวลผลคลาวดทนาเสนอ ................. 25
3.4 ขนตอนและวธการดาเนนงาน .......................................................................... 27
4. ผลการวจย ................................................................................................................ 61
4.1 หาแนวโนมของการเกดปรากฏการณการจดสรรหนวยความจาใหกบ
เครองจกรเสมอนไมเพยงพอ (Memory Outage) ..............................................
61
4.2 เปรยบเทยบปรมาณหนวยความจาระหวางขอมลปรมาณหนวยความจาจรง
ขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากการวธการพยากรณแบบ EWMA และ
ขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบฟซซ ......................
68
5. สรปผลการวจยและขอเสนอแนะ ............................................................................. 74
5.1 สรปผลการวจย ................................................................................................ 74
5.2 ปญหาและขอเสนอแนะ ................................................................................... 75
บรรณานกรม .......................................................................................................................... 76
ภาคผนวก ............................................................................................................................. .. 79
ประวตผเขยน ......................................................................................................................... 87
DPU
ซ
สารบญตาราง
ตารางท หนา
2.1 ตวอยางการคานวณการพยากรณจานวนลกคาในสปดาหท 4 เมอกาหนดให
α = 0.1 .............................................................................................................
5
3.1 แผนการดาเนนงาน .......................................................................................... 23
3.2 รายละเอยดแตละ VM และปรมาณงาน หรอพฤตกรรมทใชในการทดสอบ .... 34
3.3 ตวอยางการคานวณปรมาณหนวยความจาดวยวธการพยากรณแบบ EWMA .. 38
3.4 ตวอยางการหาผลตางระหวางขอมลปรมาณหนวยความจาจรงกบขอมล
ปรมาณหนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบ EWMA ..........................
39
3.5 ชวงของขอมล และการแบงระดบขอมลของตวแปรอนพทท 1 ....................... 43
3.6 ชวงของขอมล และการแบงระดบขอมลของตวแปรอนพทท 2 ....................... 44
3.7 ชวงของขอมล และการแบงระดบขอมลของตวแปรเอาทพท .......................... 46
3.8 ตารางแสดงกฎของฟซซ .................................................................................. 47
3.9 ตวอยางการหาตวแปรอนพทท 1 ตวแปรอนพทท 2 ตวแปรเอาทพท และ
คาประมาณ ......................................................................................................
47
3.10 คาผลตางระหวางคาประมาณกบหนวยความจาจรง คาแนวโนมหนวยความจา
และคาเอาทพทใน VM เครองท 1 ....................................................................
53
3.11 คาผลตางระหวางคาประมาณกบหนวยความจาจรง คาแนวโนมหนวยความจา
และคาเอาทพทใน VM เครองท 2 ....................................................................
54
3.12 คาผลตางระหวางคาประมาณกบหนวยความจาจรง คาแนวโนมหนวยความจา
และคาเอาทพทใน VM เครองท 3 ....................................................................
55
3.13 คาผลลพธ หรอ คาพยากรณของวธการพยากรณแบบ EWMA และวธการ
พยากรณแบบฟซซ ทมการควบคมปรมาณหนวยความจาท 200 MB ใน VM
เครองท 1 ..........................................................................................................
57
DPU
ฌ
สารบญตาราง (ตอ)
ตารางท หนา
3.14 คาผลลพธ หรอ คาพยากรณของวธการพยากรณแบบ EWMA และวธการ
พยากรณแบบฟซซ ทมการควบคมปรมาณหนวยความจาท 200 MB ใน VM
เครองท 2 ..........................................................................................................
58
3.15 คาผลลพธ หรอ คาพยากรณของวธการพยากรณแบบ EWMA และวธการ
พยากรณแบบฟซซ ทมการควบคมปรมาณหนวยความจาท 200 MB ใน VM
เครองท 3 ..........................................................................................................
59
4.1 แนวโนมการเกด Memory Outage ระหวางขอมลปรมาณหนวยความจาทได
จากวธการพยากรณแบบ EWMA กบขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจาก
วธการพยากรณแบบฟซซ ใน VM เครองท 1 (กรณไมควบคมปรมาณ
หนวยความจาท 200 MB) ................................................................................
62
4.2 แนวโนมการเกด Memory Outage ระหวางขอมลปรมาณหนวยความจาทได
จากวธการพยากรณแบบ EWMA กบขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจาก
วธการพยากรณแบบฟซซ ใน VM เครองท 2 (กรณไมควบคมปรมาณ
หนวยความจาท 200 MB) ................................................................................
64
4.3 แนวโนมการเกด Memory Outage ระหวางขอมลปรมาณหนวยความจาทได
จากวธการพยากรณแบบ EWMA กบขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจาก
วธการพยากรณแบบฟซซ ใน VM เครองท 3 (กรณไมควบคมปรมาณ
หนวยความจาท 200 MB) ................................................................................
65
4.4 เปอรเซนตการเกด Memory Outage ของ VM ทง 3 เครอง (กรณไมควบคม
ปรมาณหนวยความจาท 200 MB) ....................................................................
67
4.5 เปอรเซนตการเกด Memory Outage ของ VM ทง 3 เครอง (กรณควบคม
ปรมาณหนวยความจาท 200 MB) ....................................................................
70
DPU
ญ
สารบญภาพ
ภาพท หนา
2.1 ตวอยาง Fuzzy Set ของเครองวดอณหภม ........................................................ 7
2.2 ขนตอนการประมวลผลแบบฟซซลอจก .......................................................... 7
2.3 การประมวลผลคลาวด ..................................................................................... 10
2.4 โครงสราง Cloud Computing .......................................................................... 12
2.5 โครงสรางระบบของ OpenStack Software ...................................................... 13
2.6 ขนตอนการทางานของโปรแกรม Apache JMeter ........................................... 14
2.7 สถาปตยกรรมของระบบ .................................................................................. 16
2.8 เปรยบเทยบปรมาณนาฝนทเกดขนจรงกบปรมาณนาฝนทไดจากการพยากรณ 17
2.9 Membership Function ของระดบน าทสถาน Y4 มคาระดบเปน Low,
Medium และ High ...........................................................................................
19
2.10 ผลการคานวณระดบนา และการคานวณประสทธภาพ .................................... 19
3.1 โครงสรางในภาพรวมของระบบการประมวลผลคลาวด ................................. 25
3.2 แผนผงการดาเนนงานโดยรวมของระบบ ........................................................ 27
3.3 โครงสรางของระบบการประมวลผลคลาวดแบบ All-In-One Single Machine 29
3.4 หนาจอในการบรหารจดการระบบการประมวลผลคลาวด (Horizon
Dashboard) ......................................................................................................
30
3.5 โครงสรางของ VM ทสรางขนในระบบการประมวลผลคลาวด ...................... 31
3.6 คณลกษณะของ VM ทระบบฯ กาหนดคาตงตนให และทผดแลระบบกาหนด
ขนเอง ...............................................................................................................
31
3.7 VM จานวน 3 เครอง ทตดตงเวบไซตทใชในการทดสอบ ไดรบ IP เปน
Private IP Address ...........................................................................................
32
3.8 หนาเวบไซตทใชจาลองการเขาใชบรการเครองจกรเสมอน ............................. 33
DPU
ฎ
สารบญภาพ (ตอ)
ภาพท หนา
3.9 กาหนดจานวนผใชงาน และรอบการเขาใชงาน ............................................... 35
3.10 กาหนด IP Address และพาธทจะเขาถงเวบไซต .............................................. 36
3.11 แผนภาพการทางานของวธการพยากรณแบบฟซซลอจก ................................. 41
3.12 ตวแปรอนพทท 1 ผลตางระหวางคาประมาณหนวยความจากบคา
หนวยความจาจรง ............................................................................................
44
3.13 ตวแปรอนพทท 2 คาแนวโนมหนวยความจา ................................................... 45
3.14 ตวแปรเอาทพท ................................................................................................ 46
3.15 แผนผงการทางานของไฟลสครปต .................................................................. 50
3.16 คาสงทใชในการจดเกบปรมาณหนวยความจาทเกดขนจรงใน VM ................. 51
3.17 คาสงทใชในการจดสรรหนวยความจาใหกบ VM ตาม ID ทแตกตางกน ........ 52
4.1 กราฟแสดงขอมลเปรยบเทยบปรมาณหนวยความจาใน VM เครองท 1 (กรณ
ไมควบคมปรมาณหนวยความจาท 200 MB) ...................................................
68
4.2 กราฟแสดงขอมลเปรยบเทยบปรมาณหนวยความจาใน VM เครองท 2 (กรณ
ไมควบคมปรมาณหนวยความจาท 200 MB) ...................................................
69
4.3 กราฟแสดงขอมลเปรยบเทยบปรมาณหนวยความจาใน VM เครองท 3 (กรณ
ไมควบคมปรมาณหนวยความจาท 200 MB) ...................................................
69
4.4 กราฟแสดงขอมลเปรยบเทยบปรมาณหนวยความจาใน VM เครองท 1 (กรณ
ควบคมปรมาณหนวยความจาท 200 MB) ........................................................
71
4.5 กราฟแสดงขอมลเปรยบเทยบปรมาณหนวยความจาใน VM เครองท 2 (กรณ
ควบคมปรมาณหนวยความจาท 200 MB) ........................................................
71
4.6 กราฟแสดงขอมลเปรยบเทยบปรมาณหนวยความจาใน VM เครองท 3 (กรณ
ควบคมปรมาณหนวยความจาท 200 MB) ........................................................
72
DPU
บทท 1
บทนา
1.1 ทมาและความสาคญของปญหา
ในปจจบนเทคโนโลยการประมวลผลคลาวด (Cloud Computing) มความสาคญกบ
ธรกจและองคกรตาง ๆ เปนอยางมาก ไมวาจะเปนองคกรขนาดใหญ หรอองคกรขนาดเลก องคกร
ของภาครฐ หรอภาคเอกชน เนองจากสามารถชวยลดตนทนในการจดซอและบารงรกษาอปกรณ
รวมถงทรพยากรใหกบองคกรได นอกจากน ยงเพมความสะดวกและงายตอการใชงาน จงทาใหม
ความตองการในการใชงานเทคโนโลยนเพมมากขน
การประมวลผลคลาวดแบบสวนตว (Private Cloud Computing) เปนเทคโนโลยหนงท
ถกนามาใชงานมากขน ซงชวยใหองคกรทนามาใชงาน ลดคาใชจายในการตดตงอปกรณฮารดแวร
ตาง ๆ ไดเปนจานวนมาก มลกษณะการทางานตาง ๆ ผานเทคโนโลย เวอรชวลไลเซชน
(Virtualization Technology) โดยการสรางเครองจกรเสมอน (Virtual Machine) บนระบบคลาวด
และสามารถควบคมและจดการระบบไดดวยตนเอง อยางไรกตาม มกพบวา เมอมการใชงานการ
ประมวลผลคลาวดสวนตวไปสกระยะ จะพบปญหาวาทรพยากรของแตละเครองจกรเสมอนท
จดสรรใหใชงานในครงแรกนน อาจไมเพยงพอกบความตองการทเปลยนไป ทาใหจาเปนตองมการ
ปรบเปลยนการจดสรรทรพยากรเปนระยะ ๆ หรอใชวธการยายการประมวลผล (Migration)
เครองจกรเสมอนไปยงตวใหมทมทรพยากรเพยงพอเสมอ หนงในทรพยากรทมผลตอการใชงานใน
การประมวลผลคลาวด คอ หนวยความจา (Memory) ซงตองมการจดสรรใหกบเครองจกรเสมอน
ใหเพยงพอตอการใชงานในแตละเครองจกรเสมอน เพอใหสามารถทางานไดอยางตอเนอง แตหาก
หนวยความจาไมเพยงพอ จะสงผลใหเครองจกรเสมอนนน มการตอบสนองตอการทางานทชาลง
ระบบคาง หรอเกดอาการกระตก ทาใหขาดความตอเนองในการใหบรการแกผใชงาน หรอในกรณ
ทเลวรายทสดคอ ระบบลม ซงสงผลใหเกดความเสยหายตอองคกรได
DPU
2
งานวจยน จงนาเสนอการพยากรณปรมาณหนวยความจาของแตละเครองจกรเสมอนใน
ระบบการประมวลผลคลาวด ดวยวธการพยากรณแบบฟซซลอจก (Fuzzy Logic) โดยมงใหผลลพธ
คาพยากรณมคามากกวาปรมาณการใชงานหนวยความจาจรง เพอใหไดปรมาณหนวยความจาทม
ความเหมาะสม สอดคลองกบปรมาณหนวยความจาทจะใช และสามารถนาผลลพธจากการ
พยากรณไปใชประโยชนในการตดสนใจ เพอจดสรรปรมาณหนวยความจาใหกบเครองจกรเสมอน
ดวยวธ Memory Ballooning ได นอกจากน จะดาเนนการเปรยบเทยบผลการพยากรณปรมาณ
หนวยความจาระหวางวธการพยากรณแบบ EWMA (ซงนามาใชเปนวธการพยากรณตนแบบ) และ
วธการพยากรณแบบฟซซ โดยจะใชคาขอมลจรงของหนวยความจา มาเปนขอมลตงตนสาหรบการ
พยากรณ
ทงน ในบทท 2 จะกลาวถงทฤษฏ และผลงานวจยทเกยวของ บทท 3 จะกลาวถง
รายละเอยดของระเบยบวธวจยในวธการทนาเสนอ บทท 4 จะกลาวถงผลการวจย และในบทท 5 จะ
กลาวถงการสรปผลการวจยและขอเสนอแนะ
1.2 วตถประสงคของงานวจย
1. เพอนาวธการพยากรณแบบฟซซ มาใชในการพยากรณปรมาณหนวยความจาของ
เครองจกรเสมอนในระบบการประมวลผลคลาวดสวนตว และชวยควบคม จดสรรหนวยความจาให
ใชงานไดตรงตามความเหมาะสมของการใชงาน
2. เพอหาวธการพยากรณหนวยความจาแบบฟซซทมความเหมาะสมกบการใชงาน
3. ศกษาวธการพยากรณแบบ EWMA ทนามาใชเปนวธการพยากรณตนแบบในงานวจยน
4. เพอหาผลทไดจากวธการพยากรณ ทมตอสมรรถนะของระบบ
1.3 ขอบเขตของงานวจย
1. สรางระบบการประมวลผลคลาวดสวนตว โดยใช OpenStack Cloud Software
2. มเครองจกรเสมอน 3 เครอง อยบนโหนดเพยง 1 โหนดเทานน
3. จานวนผทดสอบการเขาใชบรการของเครองจกรเสมอน 50 คนตอเครอง
4. ใชกบระบบการการประมวลผลคลาวดทเปนโอเพนซอรสเทานน
DPU
3
1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ
1. พยากรณปรมาณหนวยความจาทเหมาะสมกบการใชงานได
2. ควบคม และจดสรรปรมาณการใชงานหนวยความจา เพอใหสามารถใชงาน
หนวยความจาไดอยางคมคา และใชงานระบบไดอยางตอเนอง
3. นาวธการทนาเสนอน ไปพฒนา ปรบปรง เพอประยกตใชงานจรงกบระบบการประมวล
ผลคลาวด DPU
บทท 2
ทฤษฎ และผลงานวจยทเกยวของ
การวจยเรอง การประยกตใชฟซซลอจก เพอจดสรรหนวยความจาของเครองจกร
เสมอนในระบบการประมวลผลคลาวดแบบสวนตว จาเปนทจะตองมความรเกยวกบวธการ
พยากรณแบบ EWMA ทฤษฎฟซซลอจก และการประมวลผลคลาวด ซงในบทนจะกลาวถงเนอหา
ดงตอไปน
2.1 วธการพยากรณแบบ EWMA (Exponentially Weighted Moving Average)
2.2 ทฤษฏฟซซลอจก (Fuzzy Logic)
2.3 การประมวลผลคลาวด (Cloud Computing)
2.4 OpenStack Cloud Software
2.5 โปรแกรม Apache JMeter
2.6 Memory Ballooning
2.7 งานวจยทเกยวของ
2.1 วธการพยากรณแบบ EWMA1
การพยากรณ สามารถนามาชวยกาหนดทรพยากรในปจจบน และทาใหทราบวา
ทรพยากรทมอย ไดถกใชงานอยางมประสทธภาพหรอไม ลกษณะการใชงานเปนอยางไร เพอท
องคกรจะสามารถจดหาทรพยากรอน ๆ มาเพมจากขอมลพนฐานทมอยในปจจบนกบระยะเวลาท
กาหนดไวในแผน ซงสามารถนาไปใชในการวางแผนใหสอดคลองกบสถานการณทเกดขนใน
1http://logisticscorner.com/Docfiles/inventory/Forecasting.pdf.
DPU
5
การพยากรณดวยวธการหาคาเฉลยเคลอนทถวงน าหนกแบบเอกโพเนนเชยล
(Exponentially Weighted Moving Average : EWMA) เปนวธทใหความสาคญกบขอมลแตละคาไม
เทากน โดยจะใหความสาคญกบขอมลลาสดมากทสด และใหความสาคญกบขอมลในอดตนอยลง
แบบเอกซโพเนนเชยล โดยมคาถวงนาหนก หรอสมประสทธปรบใหเรยบ (เรยกวา คาแอลฟา : α)
และมสตรในการคานวณ ดงน
F(t) = α * A(t - 1) + (1 – α) * F(t – 1) (1)
โดยท F(t) คอ คาพยากรณ ณ เวลา t
A(t – 1) คอ คาจรงทผานมาลาสด
F(t – 1) คอ คาพยากรณทผานมาลาสด
α คอ คาสดสวน โดยท α = F(t−1)A(t−1)
และกาหนดคาพยากรณเรมตน จากคาเฉลยของคาจรงทผานมา
ตารางท 2.1 ตวอยางการคานวณการพยากรณจานวนลกคาในสปดาหท 4 เมอกาหนดให α = 0.1
สปดาหท จานวนลกคา (คน)
จานวนลกคา (คน)
(คาพยากรณ)
1 400
2 380
3 411 390
4 ?
5 ?
กาหนดคาพยากรณเรมตน โดยหาจากคาเฉลยของจานวนลกคาในสองสปดาหทผานมา
จะไดคาเฉลยเทากบ (400+380)/2 = 390 ซงจะนาไปใชเปนคาพยากรณเรมตน และสามารถ
พยากรณจานวนลกคาในสปดาหท 4 ไดดงน
F(t) = α * A(t - 1) + (1 – α) * F(t – 1)
คาเฉลย
390
DPU
6
F(4) = 0.1 *A(3) + (1 – 0.1) * F(3)
= 0.1 * 411 + 0.9 * 390
= 392.1 หรอ 392 คน
หากกาหนดใหจานวนลกคาจรงในสปดาหท 4 เทากบ 415 ดงน น คาพยากรณใน
สปดาหท 5 จะเทากบ
F(5) = 0.1 * A(4) + (1 – 0.1) * F(4)
= 0.1 * 415 + 0.9 * 392.1
= 394.4 หรอ 394 คน
2.2 ทฤษฎฟซซลอจก (Fuzzy Logic)
ทฤษฏฟซซลอจก (Fuzzy Logic) เปนทฤษฎตรรกะทางคณตศาสตรทคดคน ในป ค.ศ.
1965 โดย Lotfali Askar Zadeh (L. A. Zadeh) ศาสตราจารยจากมหาวทยาลยแคลฟฟอเนยร ซง
ทฤษฎน นามาใชเปนเครองมอชวยในการตดสนใจความไมชดเจน ไมแนนอนของขอมล โดยม
ตรรกะอยบนพนฐานความเปนจรง ใชหลกเหตผลคลายกบวธการคดของมนษย และใช
ประสบการณของผเชยวชาญมากกวาการใชทฤษฎ โดยทางานภายใตเงอนไข หรอขอกาหนดของ
ขอมลทไมไดมเพยงแค 0 กบ 1 หรอ ใช กบ ไมใช แตขอมลมการแบงระดบทเรยกวา Fuzzy Set
เชน การกาหนดระดบขอมลทมความหมายแทนคาวา “นอย” “คอนขางนอย” “ปานกลาง”
“คอนขางมาก” “มาก” เปนตน
ตวอยางการแบงระดบขอมลของเครองวดอณหภมทมการแบงระดบเปน “ตา” “ปาน
กลาง” และ “สง”
DPU
7
ภาพท 2.1 ตวอยาง Fuzzy Set ของเครองวดอณหภม
ในการนาทฤษฎฟซซลอจกไปใชงานน น จะแสดงอยในรปแบบของการกาหนด
เงอนไข คอ “ถา......แลว” (IF……THEN)
ตวอยาง เชน ระบบควบคมอณหภมโดยใชพดลม อาจมเงอนไข ดงน
IF <อณหภม เยนมาก> THEN <หยดพดลม>
IF <อณหภม เยน> THEN <พดลมหมนชาลง>
IF <อณหภม ปานกลาง> THEN <พดลมหมนคงท>
IF <อณหภม รอน> THEN <พดลมหมนเรวขน>
ภาพท 2.2 ขนตอนการประมวลผลแบบฟซซลอจก
Input Output
Membership
Function
Inference Fuzzification Defuzzification
DPU
8
สาหรบขนตอนการประมวลผลแบบฟซซลอจกนน ประกอบดวย 4 ขนตอน ดงน
1) Membership Function เปนขนตอนการแปลงขอมลทวไปทเขามา ใหเปนคาระดบ
ความเปนสมาชกทสอดคลองกบ fuzzy set ทไดออกแบบไวสาหรบตวแปรนน ๆ หรออาจเรยกวา
ตวแปรภาษา (Linguistic Variable) โดยในการออกแบบนน ไมจาเปนตองมลกษณะเดยวกน แตจะ
ขนอยกบคณลกษณะของตวแปรแตละอนพท และความสาคญตอเอาทพททนาสนใจ โดยมลกษณะ
การกาหนดฟงกชนเปนภาษาสามญ
2) Inference เปนการนาขอมลจากขนตอนท 1 มาตความรวมกบกลมของกฎ หรอ
เงอนไขทกาหนดไว อาศยหลกการของเหตและผล โดยมการสรางความสมพนธระหวางอนพท
ทงหมดทเกยวของกบเอาทพท มาเขยนเปนกฎในการควบคมระบบ เพอใหไดการตดสนใจท
เหมาะสม
3) Fuzzification เปนขนตอนการนากฎทสรางขนในขนตอนท 2 มาประมวลผลกบ
ขอมลฟซซทเปนอนพท โดยใชวธการทางคณตศาสตร เพอหาคาการประมวลผล
4) Defuzzification เปนขนตอนการแปลงคาระดบความเปนสมาชก ใหเปนคาทวไป
เพอนาคาทไดมาใชในการตดสนใจ เพอควบคมระบบในสถานการณน น ๆ ซงวธการทา
Defuzzification นน วธทเปนทนยมและใชงานกนอยางแพรหลาย คอ วธหาจดศนยถวง (Centroid
หรอ Center of Gravity : COG)
Fuzzy Logic มบทบาทมากขนในวงการวจยดานคอมพวเตอร และไดถกนาไป
ประยกตใชงานในดานตาง ๆ มากมาย เชน ดานการแพทย ดานการทหาร ดานธรกจ ดาน
อตสาหกรรม เปนตน เนองจาก Fuzzy Logic มจดเดน และแตกตางจากการคานวณแบบอน ๆ ดงน
1) มการใชเหตผลในเชงตรรกะทสอดคลองกบตรรกะความคดของมนษย
2) ชวยในการตดสนใจทคลมเครอ ไมชดเจน ไมใชแคผด หรอถกเพยง 2 สถานะ แต
เปนดกรของความผด หรอถก ซงเปนเหตการณทเกดขนในธรรมชาต สอดคลองกบสภาวะแวดลอม
ในโลกจรง
3) สามารถเขาใจได เนองจากสามารถตความใหอยในรปแบบของ IF – THEN
4) ผเชยวชาญเปนผกาหนดกฎ และตวแปรตาง ๆ ของระบบ และตรวจสอบประเมน
ความถกตองของระบบ ทาใหนามาใชแกปญหาไดอยางมประสทธภาพ
DPU
9
2.3 การประมวลผลคลาวด (Cloud Computing)
NIST หรอ National Institute of Standards and Technology เปนหนวยงานภายใต
กระทรวงพาณชย สหรฐอเมรกา (U.S. Department of Commerce) กอตงในป ค.ศ. 1901 และเปน
หนวยงานปฏบตการวจยวทยาศาสตรฟสกสแหงแรกของรฐ ภารกจของ NIST คอ การสนบสนน
การพฒนานวตกรรมและการสรางความสามารถทางอตสาหกรรมของสหรฐอเมรกา ใหม
ความกาวหนาทางวทยาศาสตรดานมาตรวทยา มาตรฐาน และเทคโนโลย เพอความมนคงทาง
เศรษฐกจและคณภาพชวตทเพมขน
NIST ไดใหคานยามการประมวลผลคลาวด (Cloud Computing) ไวดงน
การประมวลผลคลาวด (Cloud Computing) เปนเทคโนโลยทมการใชงานกนอยาง
แพรหลาย โดยมรปแบบการใหบรการผานทางอนเตอรเนท ทมผใหบรการจดสรรทรพยากรแก
ผใชบรการ ใหใชงานไดตามความตองการของผใชงาน มการปรบเพมและลดทรพยากร สามารถทา
ไดอยางงายและรวดเรว สามารถเขาถงขอมลไดจากทกท ทกเวลา ผานทางอปกรณตาง ๆ เชน
Computer, Tablet และ Smartphone เปนตน โดยทผใชบรการ ไมจาเปนตองมความร หรอมความ
เชยวชาญทางเทคนคสาหรบการทางาน ๆ น น สามารถทางานไดโดยอาศยไฮเพอรไวเซอร
(Hypervisor) หรอเวอรชวลไลเซชน (Virtualization) เชน Microsoft Hyper-V, VMware vSphere,
Citrix Xen หรอ Linux KVM เปนตน เพอเขาถงทรพยากรทแทจรงของแตละโหนด และกาหนด
ทรพยากรทมอยใหแตละเครองจกรเสมอน โดยทรพยากรทกาหนดใหทงหมด ตองไมเกนกวาท
โหนดมอย ซงทรพยากรทตองจดสรร ไดแก หนวยประมวลผล (CPU) หนวยความจา (Memory)
หนวยจดเกบขอมล (Disk) และการเชอมตอเครอขายคอมพวเตอร (Network) เปนตน ซงแตละ
เครองจกรเสมอน สามารถตดตง Operating System (OS) ทแตกตางกน หรอเหมอนกนกได เพอให
ใชระบบไดอยางเตมประสทธภาพและเกดประโยชนสงสด
DPU
10
ภาพท 2.3 การประมวลผลคลาวด
คณสมบตทสาคญของการประมวลผลคลาวด
1) On-demand Self-Service ผใชบรการสามารถระบความตองการ และใชบรการ
ทรพยากรคอมพวเตอรไดเอง โดยไมตองรอผใหบรการมาดาเนนการ
2) Broad Network Access เขาถงระบบเครอขายไดจากทกอปกรณทมการเชอมตอกบ
อนเตอรเนท
3) Resource Pooling ทรพยากรและการประมวลผล จะถกรวบรวมไวทศนยกลาง
เพอตอบสนองความตองการใชงานของผใชทแตกตางกน เปนอสระตอกน โดยทผใชไมจาเปนตอง
รวาใชทรพยากรนนจากทใด
4) Rapid Elasticity มความยดหยนในการเพม ลดทรพยากรทมการปรบเปลยนได
อยางรวดเรว อตโนมต ไมจากดจานวน และไมจากดเวลา
5) Measured Services ผใชบรการและผใหบรการ สามารถตดตามและควบคม
ปรมาณการใชทรพยากรได โดยเฉพาะผใชบรการ นนคอ ใชงานไดตามทจายจรง
รปแบบการใหบรการของการประมวลผลคลาวด
1) Software as a Service (SaaS) เปนการใชบรการ software หรอ application บน
โครงสรางพนฐานของการประมวลผลคลาวด ทผใหบรการจดหาใหผใชบรการ สามารถเขาถงได
จากหลากหลายอปกรณผานทางเวบบราวเซอร หรอหนาโปรแกรม แตผใชบรการไมสามารถ
App
OS
App
OS
Hypervisor
Hardware
VM1 VM2
…… DPU
11
บรหารจดการ หรอควบคมโครงสรางพ นฐานได รวมถงระบบเครอขาย เค รองแมข าย
ระบบปฏบตการ อปกรณจดเกบขอมล เปนตน
2) Platform as a Service (PaaS) เปนบรการทผใชบรการสามารถพฒนา software
หรอ application ทผใหบรการจดเตรยมใหเทานน โดยทผใชบรการไมสามารถบรหารจดการ หรอ
ควบคมโครงสรางพนฐานได รวมถงระบบเครอขาย เครองแมขาย ระบบปฏบตการ อปกรณจดเกบ
ขอมล เปนตน แตสามารถกาหนดเงอนไข และตงคาคณลกษณะของเครองคอมพวเตอรทใชในการ
ทดสอบ
3) Infrastructure as a Service (IaaS) เปนบรการระดบฮารดแวร (Hardware) ใน
รปแบบของเครองเสมอน (Virtual Machine) เชน ระบบเครอขาย เครองแมขาย อปกรณจดเกบ
ขอมล และทรพยากรอน ๆ ทใชงานในโครงสรางพนฐาน เปนตน ซงผใชบรการสามารถ
ปรบเปลยนระบบปฏบตการและ Application แตไมสามารถบรหารจดการโครงสรางพนฐานของ
ระบบประมวลผลคลาวดได มประโยชนในการประมวลผลทรพยากรจานวนมาก
รปแบบการใชงานของระบบการประมวลผลคลาวด
1) Private Cloud เปนโครงสรางพนฐานของระบบการประมวลผลคลาวด ทมการ
จดเตรยมสาหรบใชงานภายในองคกร โดยมองคกรเปนเจาของ และดแลเอง หรอจดจางใหองคกร
อนมาดแล อาจตดตงไวภายในองคกร หรอ นอกองคกรกได
2) Public Cloud เปนโครงสรางพนฐานของระบบการประมวลผลคลาวด ทมการ
จดเตรยมสาหรบใหบคคลทวไปไดใชงาน โดยมเจาของเปนผบรหารจดการเอง อาจเปนหนวยงาน
ธรกจ ราชการ หรอสถาบนการศกษา โดยตดตงในสถานทของผใหบรการ
3) Community Cloud เปนโครงสรางพนฐานของระบบการประมวลผลคลาวด ทม
การใชงานเฉพาะดาน หรอทางานในลกษณะเดยวกน โดยอนญาตใหหลาย ๆ องคกรสามารถเขาถง
และทางานรวมกนได เปนเจาของเพยงองคกรเดยว หรอหลายองคกรรวมกน หรอจดจางใหองคกร
อนมาดแล อาจตดตงภายในองคกร หรอนอกองคกรกได
4) Hybrid Cloud เปนโครงสรางพนฐานของระบบการประมวลผลคลาวด ท
ผสมผสานกนระหวางโครงสรางพนฐานของระบบการประมวลผลคลาวดทแตกตางกน (Private,
Public หรอ Community) โดยตองสามารถทางานรวมกนได
DPU
12
ภาพท 2.4 โครงสราง Cloud Computing
ทมา: http://www.csrc.nist.gov/groups/SNS/cloud-computing/index.html
2.4 OpenStack Cloud Software
OpenStack เปนซอฟแวรโซลชนแบบโอเพนซอรส ทใชในการบรหารจดการระบบ
Cloud Computing โดยเรมจากความรวมมอระหวางบรษท Rackspace Hosting (ใหบรการเวบโฮส
ตง) กบ NASA โดย Rackspace นน สนบสนนโคดในสวนของการจดการพนทสาหรบเกบขอมล
บน Cloud สวน NASA มระบบ Cloud พนฐาน ปจจบน OpenStack Cloud Software อยภายใตการ
ดแลของ OpenStack Foundation ซงเปนองคกรกลางทไมหวงผลกาไร และไมสงกดบรษทใดบรษท
หนง
OpenStack เปนระบบปฏบตการ Cloud ทควบคมทรพยากรของ Compute, Storage
และ Network ทงหมด มการจดการผานทาง Dashboard ซงเปนเวบ ชวยใหผดแลระบบ สามารถ
ควบคมขดความสามารถของทรพยากรตามทผใชงานตองการได
โครงสรางระบบของ OpenStack Cloud Software มสวนประกอบทสาคญ ดงน
DPU
13
1) Compute ทาหนาทในการจดเตรยมและบรหารจดการเครอขายขนาดใหญของ
เครองเสมอน ซงนกพฒนาทสรางโปรแกรมประยกตบน Cloud นน สามารถเขาถงไดผานทาง API
สวนผดแลระบบและผใชบรการ สามารถเขาถงไดผานทางเวบ สาหรบ Hypervisor ทใชงานและ
เปนทนยม คอ KVM และ XenServer
2) Networking สามารถปรบขนาดได และม API สาหรบจดการเครอขายและ IP
Address และผใชบรการ สามารถกาหนดคาเครอขายทจะใชงานไดดวยตวเอง เพอไมใหเกดคอขวด
หรอมปจจยอนมาจากดการใชงาน
3) Storage ใน OpenStack สนบสนนทง Object Storage และ Block Storage ให
เลอกใชงาน โดยขนอยกบการใชงาน ซง Object Storage นน สามารถนาไปใชสารองขอมลและ
จดเกบขอมล สวน Block Storage ชวยรกษาอปกรณทเชอมตอกบ Instance ใน Compute สาหรบ
จดเกบผลการดาเนนงานใหดขน และทางานรวมกนกบอปกรณจดเกบขอมลอนได เชน NetApp
4) OpenStack Dashboard ชวยใหผดแลระบบและผใชงานสามารถเขาถงไดผานทาง
เวบ ในการจดสรรทรพยากร ใชงานไดงาย และสามารถตดตาม ตรวจสอบได
ภาพท 2.5 โครงสรางระบบของ OpenStack Software
ทมา: http://www.openstack.org/software/
DPU
14
OpenStack เปน Software Solution ทมความสามารถหลากหลายในดานการใหบรการ
Cloud พนฐาน เชน การสราง Image หรอ Instance และยงมแผนการพฒนาตอไปในอนาคต จง
นาจะเปน Software ทนามาใชในการสราง Private Cloud ไดด
2.5 โปรแกรม Apache JMeter
โปรแกรม Apache JMeter เปนซอฟตแวรโอเพนซอรสทพฒนาโดย Apache Software
Foundation ใชภาษา Java ในการพฒนา และถกออกแบบใหสามารถทางานบน Platform ท
หลากหลาย เพอใชสาหรบวดประสทธภาพของระบบบรการขอมลบนเครองแมขาย โดยสามารถ
จาลองการรองขอการใชบรการจากเครองแมขายไดหลากหลายโปรโตคอล เชน HTTP, SMTP,
POP3, IMAP เปนตน สามารถกาหนดจานวนผรองขอ และอตราการรองขอได ผลลพธทไดจะ
แสดงเปนจานวนคาสงทเครองแมขายสามารถใหบรการสาเรจตอหนงวนาท จงทาใหเปน
ซอฟตแวรทมผนยมใชงาน
ภาพท 2.6 ขนตอนการทางานของโปรแกรม Apache JMeter
ทมา: http://www.softwaretestingclass.com/introduction-to-apache-jmeter-tutorial-series-1/
DPU
15
2.6 Memory Ballooning
เปนวธการดงหนวยความจาในสวนทระบบปฏบตการจองไว แตไมไดมการใชงาน
(Free) โดยจะนากลบมาใชใหม จะถกควบคมดวย Hypervisor สาหรบลกษณะการทางานของ
Memory Ballooning จะมลกษณะการทางานแบบ Virtualization คอเปนการจดการหนวยความจา
ใน VM หลาย ๆ ตว เมอ VM ตองการใชงานหนวยความจามากขน จะรองขอการใชหนวยความจา
ไปยง Host หาก Host มปรมาณหนวยความจาทเพยงพอ กจะจดสรรหนวยความจาไปให VM นน
หรอหากกรณท Host ตองมการใชงานหนวยความจาทเพมขน Host จะขอคนหนวยความจาจาก
VM โดยการดาเนนการดงกลาว สามารถทาไดทนทโดยไมตองปดเครอง หรอหยดการทางานของ
VM
ขอดของการใช Memory Ballooning
1) สามารถทาไดทนทโดยไมตองปดเครอง หรอหยดการทางานของ VM
2) การทา Memory Ballooning ใน VM เปนอสระตอกน
3) เปนวธการทงายในการปรบเปลยนหนวยความจา
4) ไมจาเปนตองใชงบประมาณ หรอเสยคาใชจาย
ขอเสยของการใช Memory Ballooning
1) ไมสามารถกาหนดหนวยความจาใหเกนกวาท Host ม
2) การพยายามรกษาการกระจายตว(Fragmentation) ในหนวยความจา คอนขางตา
2.7 งานวจยทเกยวของ
2.7.1 งานวจยเรอง Dynamic memory Allocation using ballooning and virtualization in
cloud computing (V Holy Angel Jenitha, R.Veeramani, 2014) ไดนาเสนอเกยวกบการปรบปรง
ประสทธภาพของหนวยความจาใหกบเครองจกรเสมอน ภายในระบบการประมวลผลคลาวด ทใช
Xen Hypervisor โดยมการพยากรณปรมาณหนวยความจาดวยวธการพยากรณแบบ EWMA แลวนา
คาทไดจากการพยากรณ มาดาเนนการจดสรรปรมาณหนวยความจาใหกบระบบการประมวลผล
คลาวดดวยวธบอลลน
DPU
16
ภาพท 2.7 สถาปตยกรรมของระบบ
ทมา: V Holy Angel Jenitha and R.Veeramani, “Dynamic memory Allocation using ballooning
and virtualization in cloud computing” IOSR Journal of Computer Engineering(IOSR-JCE), Vol.
16, Issue 2, Ver. IV(Mar-Apr. 2014), pp.19-23.
จากภาพท 2.7 อธบายการทางานของระบบไดวา Usher Controller เปนสวนทใชในการ
ควบคมและจดเกบการใชทรพยากรของ Virtual Machine แตละตว และปรมาณการใชงาน
หนวยความจาในแตละ Virtual Machine จะถกสงไปจดเกบท Memory Statics Collector จากนน
ขอมลจะถกสงตอไปยง Resource Management ซงเปนสวนทใชสาหรบการบรหารจดการ
ทรพยากร ไมวาจะเปนการพยากรณความตองการในการใชหนวยความจาดวยสมการ EWMA
การหา Virtual Machine ตวถดไป ทควรจะจดสรรหนวยความจาในครงตอไปให โดยม Green
Computing เปนตวควบคมไมใหมการใชหนวยความจาเกนเกณฑทกาหนด หรอหลกเลยงสงทไม
จาเปนในการใชหนวยความจา และ Balloon List Details จะเกบรายละเอยดในการจดสรร
หนวยความจา และจะทางานเมอ Physical Machine เรมขาดแคลนหนวยความจา ทาใหจาเปนตอง
DPU
17
บงคบ Virtual Machine ใหปลอยหนวยความจาทยงไมถกใชงานออกมาให ซงงานวจยน สามารถ
นาไปใหผใหบรการใชงานใน Data Center เพอบรหารจดการการใชหนวยความจา โดยสามารถเพม
ประสทธภาพใหกบหนวยความจาไดดวยวธการ Balloon ซงเพม หรอลดหนวยความจาได และ
วธการ Balloon เหมาะกบหนวยงานทมงบประมาณนอย
จากการวเคราะหงานวจยน พบวา งานวจยนไมไดกลาวถงผลลพธทไดจากวธการ
พยากรณปรมาณหนวยความจาในระบบ วามผลตอระบบอยางไร หรอวธการพยากรณดงกลาวทใช
ในงานวจย มความเหมาะสม สมพนธกบงาน หรอหนวยความจาหรอไม
2.7.2 งานวจยเรอง Modeling Rainfall Prediction using Fuzzy Logic (Jimoh, R.G. และคณะ
,2013) ไดนาเสนอเกยวกบการนาแบบจาลองฟซซลอจก มาประยกตใชในการคาดการณปรมาณ
นาฝนทจะเกดขนในอนาคต เพอเปนการวางแผนปองกนภยพบตทางธรรมชาต เชน น าทวม ภยแลง
เปนตน และแมวาจะมกระบวนการทางอตนยมวทยาทมการปรบปรงแกไขปญหา แตกยงไมเปนไป
ตามขอบเขตทกาหนด จาเปนตองมทางเลอกอนในการวเคราะหและคาดการณ ซงแบบจาลองฟซซ
ลอจก กเปนทางเลอกหนงทมประสทธภาพในการคาดการณ โดยมการกาหนดตวแปรอนพท 2 ตว
คอ ความเรวลมและอณหภม และตวแปรเอาทพท 1 ตว เปนปรมาณน าฝนทคาดวาจะเกด ซง
งานวจยน ทาใหสามารถคาดการณปรมาณนาฝนได
ภาพท 2.8 เปรยบเทยบปรมาณนาฝนทเกดขนจรงกบปรมาณนาฝนทไดจากการพยากรณ
DPU
18
ทมา: Jimoh, R.G., Olagunu, M., Folorunso, I.O., Asiribo and M.A., “Modeling Rainfall
Prediction using Fuzzy Logic” International Journal of Innovative Research in Computer and
Communication Engineering(IJIRCCE), Vol. 1, Issue 4, June 2013.
จากการวเคราะหงานวจยน พบวา คาการพยากรณปรมาณน าฝนโดยสวนใหญจาก
แบบจาลองฟซซลอจก มคามากกวาปรมาณน าฝนทเกดขนจรง ซงสามารถนาแบบจาลองน
ไปใชในการคาดการณปรมาณน าฝนได แตอยางไรกตาม การใชตวแปรอนพทเพยง 2 ตว อาจไม
เพยงพอทจะนาไปใชวางแผนการคาดการณเพอแกไขปญหาบางปญหา เนองจากยงมปจจยอน ๆ
ทมผลตอปรมาณน าฝน เชน ความกดอากาศ ความชนสมพทธ เปนตน หากมการเพมเตมปจจยท
เกยวของ อาจทาใหการพยากรณปรมาณนาฝน มความแมนยามากยงขน
2.7.3 งานวจยเรอง การพยากรณน าทวมโดยแบบจาลองฟซซลอจก (ยพา ชดทอง, วภาดา
แซอง และเมธ สายมงคล, 2547) ไดนาเสนอเกยวกบการประยกตใชแบบจาลองฟซซลอจก
เพอการพยากรณระดบน าทวมลวงหนาบรเวณอาเภอเมอง จงหวดสโขทย โดยอาศยผเชยวชาญใน
การวเคราะหความสมพนธของขอมลในอดต ซงพบวา ระดบน าทสถาน Y4 ในวนพรงน จะขนกบ
ระดบน าใน 2 วนทผานมา จงทาใหมตวแปรอนพท 2 ตวแปร คอ Y4(t – 1) (ระดบน าทสถาน Y4
เมอวาน), Y4(t) (ระดบน าทสถาน Y4 วนน) และตวแปรเอาทพท 1 ตวแปร คอ Y4(t + 1)
(ระดบน าทสถาน Y4 วนพรงน) โดยทแตละตวแปรมคาฟงกชนการเปนสมาชก 3 คา คอ ตา ปาน
กลาง และสง และเมอทาการตดกฎทไมจาเปนออกไป จะเหลอเพยง 6 กฎ จากนนทาการคานวณ
ประสทธภาพและคาความคลาดเคลอนเฉลยสมบรณ ซงผลการศกษาพบวา แบบจาลองฟซซลอจก
ใหผลลพธดานประสทธภาพมากกวา 90% และคาความคลาดเคลอนเฉลยสมบรณมคา 0.39
DPU
19
ภาพท 2.9 Membership Function ของระดบนาทสถาน Y4 มคาระดบเปน Low, Medium และ High
ภาพท 2.10 ผลการคานวณระดบนา และการคานวณประสทธภาพ
DPU
20
จากการวเคราะหงานวจยน พบวา งานวจยน อาศยผเชยวชาญในการวเคราะหขอมล
และกาหนดกฎฟซซ โดยมความสมพนธกนของขอมลในอดต ซงทาใหการพยากรณมประสทธภาพ
และมความแมนยายงขน DPU
บทท 3
ระเบยบวธวจย
งานวจยน มวตถประสงคเพอนาวธการพยากรณแบบ EWMA (Exponentially
Weighted Moving Average) มาเปนวธการพยากรณตนแบบ และปรบปรงคาผลลพธใหดขน ดวย
วธการพยากรณแบบฟซซ เพอใหไดวธการพยากรณทเหมาะสม ใหมคาผลลพธการพยากรณทไม
นอยไปกวาคาขอมลจรงของปรมาณหนวยความจา และสามารถลดความเสยงจากการนาคา
พยากรณไปใชในการควบคมการจดสรรหนวยความจาได โดยแสดงขอมลเปรยบเทยบปรมาณ
หนวยความจาในแตละเครองจกรเสมอนระหวางวธการพยากรณแบบ EWMA และวธการพยากรณ
แบบฟซซ
3.1 แนวทางการวจยและพฒนา
1) ศกษาโครงสราง การทางานและบรการในการประมวลผลคลาวด
ศกษาลกษณะโครงสราง หลกการทางาน รปแบบ และคณสมบตของการประมวลผล
คลาวด รวมถงประเภทการใหบรการตาง ๆ เพอนามาเปนพนฐานความร และนามาประยกตใชใน
การสรางระบบการประมวลผลคลาวด
2) ศกษาเครองมอ วธการทใชสาหรบสรางระบบการประมวลผลคลาวด
ศกษาเครองมอ โปรแกรม หรอวธการในการสรางระบบการประมวลผลคลาวด ซงมทง
ทไมเสยคาใชจายในการขอใชบรการ และตองเสยคาใชจายในการขอใชบรการ มลกษณะของการ
ลงทะเบยนใชบรการกบผใหบรการทเผยแพร หรอเปนลกษณะของการดาเนนการตดตงระบบเอง
ซงในงานวจยน เลอกใชวธการตดตงระบบการประมวลผลคลาวดเอง โดยใชซอฟทแวรทเปน
โอเพนซอรส สามารถนามาใชงานไดโดยไมเสยคาใชจาย และไมละเมดลขสทธ
DPU
22
3) ศกษาคนควา และรวบรวมงานวจยทเกยวกบการบรหารจดการทรพยากรบนการ
ประมวลผลคลาวด
ศกษาทฤษฎ วธการ และรปแบบของงานวจยทเกยวของกบการบรหารจดการทรพยากร
ตาง ๆ บนการประมวลผลคลาวด เชน การบรหารจดการหนวยประมวลผล (CPU) การบรหาร
จดการหนวยความจา (Memory) หรอทรพยากรอน ๆ ในการประมวลผลคลาวด เพอนามาเปน
แนวทางในการจดทางานวจย
4) ศกษาทฤษฎ หลกการทางานของอลกอลทม หรอวธการทใชในการพยากรณ
หนวยความจา
ศกษาทฤษฎ หลกการทางานของอลกอลทม หรอวธการพยากรณทนามาใชเปนตนแบบ
ซงในงานวจยน ใชวธการพยากรณแบบ EWMA มาเปนตนแบบ และหาวธการในการปรบปรงวธ
ตนแบบ เพอใหไดคาผลลพธทดกวา ซงในงานวจยน ใชวธการพยากรณแบบฟซซ เพอปรบปรง
วธการตนแบบ ใหเปนวธการพยากรณทมความเหมาะสมกบระบบการประมวลผลคลาวด เพอทา
ใหระบบฯ สามารถพยากรณปรมาณหนวยความจาไดอยางสอดคลองกบการใชงาน
5) ออกแบบโครงสรางของระบบการประมวลผลคลาวด
หลงจากศกษาขอมลตาง ๆ ทไดกลาวไปแลวขางตน จากนน ดาเนนการออกแบบ
โครงสรางของระบบการประมวลผลคลาวด โดยในงานวจยน จะดาเนนการออกแบบระบบการ
ประมวลผลคลาวดแบบสวนตว (Private Cloud Computing) ดวยซอฟตแวรโอเพนซอรส
6) ออกแบบ และปรบปรงระบบบรหารจดการหนวยความจาบนระบบการประมวลผล
คลาวด
หลงจากทาการออกแบบระบบตาง ๆ ขางตน จากนนนาหลกการทางาน และอลกอลทม
หรอวธการพยากรณแบบ EWMA และวธการพยากรณแบบฟซซ มาดาเนนการหาคาผลลพธการ
พยากรณปรมาณหนวยความจา และทาการเปรยบเทยบคาผลลพธทไดจากวธการดงกลาว เพอให
ทราบวาไดผลลพธเปนอยางไร
7) เปรยบเทยบและวเคราะหผลการพยากรณปรมาณหนวยความจาของระบบทนาเสนอ
พรอมทงสรปผล
DPU
23
เมอทาการเปรยบเทยบวธการพยากรณดงกลาวแลว นาขอมลและผลลพธทได มา
รวบรวมและวเคราะหผล จากนน ทาการสรปผลงานวจย
8) รวบรวมขอมล และจดทาเอกสารวทยานพนธ
ดาเนนการรวบรวมขอมลทงหมดทไดจากการดาเนนการดวยวธการพยากรณดงกลาว
มาเรยบเรยง เพอจดทาเปนเอกสารวทยานพนธ โดยมแผนการดาเนนงานดงรายละเอยดทแสดงไว
ในตารางท 3.1
ตารางท 3.1 แผนการดาเนนงาน
เดอน
งาน
พ.ย.
-
ธ.ค.
56
ม.ค.
-
ม.ค.
57
เม.ย.
-
ม.ย.
57
ก.ค.
-
ก.ย.
57
ต.ค.
-
ธ.ค.
57
ม.ค.
-
เม.ย.
58
พ.ค.
-
ก.ค.
58
ศกษาโครงสราง การทางานและ
บรการในการประมวลผลคลาวด
ศกษาเครองมอ วธการทใชสาหรบ
สรางระบบการประมวลผลคลาวด
ศกษาคนควา และรวบรวมงานวจย
ท เ ก ย ว กบ ก า ร บ ร ห า ร จด ก า ร
ท รพ ย า ก ร บ น ก า รป ระ ม ว ล ผ ล
คลาวด
ศ ก ษ า ท ฤ ษ ฎ ห ลก ก า ร ทา ง า น
ของอลกอลทม หรอวธการทใชใน
การพยากรณหนวยความจา
ออกแบบโครงสรางของระบบการ
ประมวลผลคลาวด
DPU
24
ตารางท 3.1 (ตอ)
3.2 เครองมอทใชในงานวจย
3.2.1 เครองคอมพวเตอรแบบพกพา (Notebook) จานวน 1 เครอง ซงมคณสมบตดงน
1) CPU Intel® CoreTM i5-2430M 2.4 GHz
2) NVIDIA® GeForce® GT 540M
3) 8 GB DDR3 Memory
4) 750 GB HDD
5) Windows 7 Ultimate, 64-bit
3.2.2 ซอฟทแวรทใชในงานวจย มรายละเอยดดงน
1) โปรแกรม Oracle VM VirtualBox Manager version.4.2.10
a. 4 CPUs
b. Memory 5 GB
c. Hard Disk 180 GB
เดอน
งาน
พ.ย.
-
ธ.ค.
56
ม.ค.
-
ม.ค.
57
เม.ย.
-
ม.ย.
57
ก.ค.
-
ก.ย.
57
ต.ค.
-
ธ.ค.
57
ม.ค.
-
เม.ย.
58
พ.ค.
-
ก.ค.
58
ออก แบ บ แล ะ ป รบ ป ร ง ระ บ บ
บรหารจดการหนวยความจาบน
ระบบการประมวลผลคลาวด
เปรยบเทยบและวเคราะหผลการ
พยากรณปรมาณหนวยความจาของ
ระบบทนาเสนอ พรอมทงสรปผล
รวบรวมขอมล และจดทาเอกสาร
วทยานพนธ
DPU
25
d. Network Adapter : Bridged Adapter
2) Ubuntu Server 12.04 LTS
3) OpenStack Cloud Software รน Grizzly
4) โปรแกรม Apache JMeter 2.11
5) Apache 2.2.22
6) php 5.3.4
7) mysql-server 5.5.38
8) Joomla version 3.0.1
9) Shell Scipt : Bash
3.3 โครงสรางในภาพรวมของระบบการประมวลผลคลาวดทนาเสนอ
ภาพท 3.1 โครงสรางในภาพรวมของระบบการประมวลผลคลาวด
Admin
All-In-One Node
VM 1
VM 2
VM 3
Users
Request
Horizon Dashboard,
Apache JMeter
(Host)
Request
Request
Users
Users
DPU
26
จากภาพท 3.1 แสดงโครงสรางในภาพรวมของระบบการประมวลผลคลาวดทนาเสนอ
โดยดาเนนการจาลองการเขาใชบรการเครองจกรเสมอน ภายในระบบการประมวลผลคลาวดแบบ
สวนตว เพอนาขอมลปรมาณหนวยความจา มาใชเปนขอมลตงตนในการนาวธการพยากรณแบบ
ฟซซ มาปรบปรงวธการพยากรณแบบ EWMA แลวนามาประยกตใชในการพยากรณปรมาณ
หนวยความจาในเครองจกรเสมอนแตละเครองตอไป สาหรบสวนประกอบทสาคญในระบบฯ คอ
เครองจกรเสมอนสาหรบตดตงระบบการประมวลผลคลาวด เครองจกรเสมอนสาหรบตดตงระบบ
เวบไซตทใชในการทดสอบจานวน 3 เครอง และอลกอลทม หรอวธการทใชในการพยากรณ ซงแต
ละสวนมรายละเอยด ดงน
1) เครองจกรเสมอนสาหรบตดตงระบบการประมวลผลคลาวด
เปนการนาเครองคอมพวเตอรแบบพกพา (Notebook) มาตดตงโปรแกรมในการจาลอง
เครองจกรเสมอน เพอใชสาหรบสรางระบบการประมวลผลคลาวดแบบสวนตวขนมา จะเรยก
เครองจกรเสมอนทจาลองขนมานวา เครอง Host ซงเครอง Host น จะทาหนาทในการสราง
เครองจกรเสมอน (Virtual Machine : VM) อก 3 เครอง ไวภายในระบบการประมวลผลคลาวดแบบ
สวนตว ผานทางหนาจอในการบรหารจดการระบบการประมวลผลคลาวด (Horizon Dashboard)
และตดตงโปรแกรม Apache JMeter สาหรบจาลองพฤตกรรมการใชงานของผใชในการเขาใช
บรการเครองจกรเสมอน นอกจากน เครอง Host ยงทาหนาทในการจดสรรปรมาณหนวยความจา
ใหกบ VM แตละตว โดยใชขอมลทไดจากการจดเกบปรมาณหนวยความจาทพยากรณดวยวธการ
พยากรณแบบฟซซ ซงถกสงมาจาก VM แตละตว
2) เครองจกรเสมอนสาหรบตดตงระบบเวบไซตทใชในการทดสอบ
เปนเครองจกรเสมอนทถกสรางขนผานทางหนาจอในการบรหารจดการระบบการ
ประมวลผลคลาวด (Horizon Dashboard) โดยสรางขนจานวน 3 เครอง จะเรยกเครองจกรเสมอนน
วา Virtual Machine (VM) ซงทง 3 เครอง มการตดตงระบบเวบไซตทใชในการจาลองพฤตกรรม
ของผใชงาน เพอทดสอบประสทธภาพการทางานของ VM แตละตว และภายใน VM จะมการ
จดเกบปรมาณหนวยความจาทถกใชจรง คาผลตางระหวางคาประมาณหนวยความจากบคา
หนวยความจาจรง คาแนวโนมหนวยความจา และปรมาณหนวยความจาทไดจากการพยากรณดวย
วธฟซซของแตละเครอง โดยปรมาณหนวยความจาจรงทไดนน เกดจากการจาลองพฤตกรรมการ
DPU
27
เขาใชงานทแตกตางกน เพอนามาใชเปนขอมลในการพยากรณปรมาณหนวยความจา และหาคา
ผลตาง ซงขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากการพยากรณทงหมด จะถกสงกลบไปยงเครอง Host
เพอใชเปนขอมลในการจดสรรปรมาณหนวยความจากลบมายง VM ตอไป
3) อลกอลทม หรอวธการทใชในการพยากรณ
เปนวธการทนามาใชในการพยากรณปรมาณหนวยความจาทจะเกดขนในแตละ VM
ซงในทน จะมวธการพยากรณแบบ EWMA มาเปนวธการพยากรณตนแบบ เพอนาไปสการ
ปรบปรงวธดงกลาว ดวยวธการพยากรณแบบฟซซ ทมการกาหนดเงอนไข กฎ และเกณฑของ
หนวยความจาในแตละ VM เพอใหสามารถพยากรณปรมาณหนวยความจาใหมความสอดคลองกบ
การใชงานของแตละ VM และสามารถจดสรรปรมาณหนวยความจาไดอยางเหมาะสมกบระบบการ
ประมวลผลคลาวด
3.4 ขนตอนและวธการดาเนนงาน
ภาพท 3.2 แผนผงการดาเนนงานโดยรวมของระบบ
เรมตน
ออกแบบโครงสรางระบบการประมวลผลคลาวด
ออกแบบอลกอลทมในการพยากรณ
ออกแบบการเขาใชบรการในเครองจกรเสมอน
สนสด
เปรยบเทยบและวเคราะหผลการพยากรณปรมาณหนวยความจา
ออกแบบระบบทใชทดสอบในเครองจกรเสมอน
DPU
28
3.4.1 ออกแบบโครงสรางระบบการประมวลผลคลาวด
ในการสรางระบบการประมวลผลคลาวดในงานวจยน จะใชเครองคอมพวเตอรแบบ
พกพาจานวน 1 เครอง ดาเนนการตดตงโปรแกรม Oracle VM VirtualBox Manager แลวดาเนนการ
สรางเครองจกรเสมอน จานวน 1 เครอง สาหรบเปนเครอง Host ใหกบระบบการประมวลผลคลาวด
โดยกาหนดใหมจานวนหนวยความจาสาหรบใชงานเปน 5 GB มขนาดความจของฮารดดสก 180
GB และกาหนด Network Interface เปนแบบ Bridged Adapter เพอใหสามารถสงผานขอมล
ระหวางเครอง Host กบ VM ในระบบการประมวลผลคลาวดได จากนน ดาเนนการตดตง
ระบบปฏบตการใหกบเครอง Host โดยใชระบบปฏบตการทเปนโอเพนซอรส ซงไมเสยคาใชจาย
และคาลขสทธ ซงระบบปฏบตการทใชคอ Ubuntu Server 12.04 LTS ทมการกาหนด IP Address
และ DNS เพอใหเครอง Host สามารถเชอมตอกบระบบเครอขายอนเตอรเนทได จากน น
ดาเนนการตดต งซอฟตแวรสาหรบสรางระบบการประมวลผลคลาวด ซงในงานวจยน ใช
OpenStack Cloud Software ซงเปนซอฟตแวรโอเพนซอรส โดยเลอกโครงสรางของระบบการ
ประมวลผลคลาวดแบบ All-In-One Single Machine ซงในทนใชงานเพยง 1 โหนดเทานน โดย
สวนประกอบตาง ๆ ทสาคญ มดงน
1) nova-network ทาหนาทในการบรหารจดการเครอขาย เชน การตงคาเชอมตอกบ
อนเตอรเฟส หรอปรบเปลยน iptables
2) nova-schedule ทาหนาทในการกาหนด หรอจดควในการใชงาน VM
3) nova-api ทาหนาทเปนสวนประสานกบผใชงาน เพอสงไปควบคม VM
4) nova-compute ทาหนาทในการตดตอกบไฮเพอรไวเซอร ซงสามารถใชไดกบ
หลากหลายไฮเพอรไวเซอร
DPU
29
ภาพท 3.3 โครงสรางของระบบการประมวลผลคลาวดแบบ All-In-One Single Machine
สาหรบการตดต งระบบการประมวลผลคลาวดน น ในทน ดาเนนการตดต งดวย
เครองมอสาหรบนกพฒนาทมชอวา DevStack1 ซงตองมการปรบแกการตงคาตาง ๆ ในระบบ
เครอขาย เพอใหสามารถเขาใชงานหนาจอในการบรหารจดการระบบการประมวลผลคลาวด
(Horizon Dashboard) ผานทางเวบบราวเซอร (Web Browser) และสามารถจดสรร IP Address
ใหกบ VM ทจะสรางขนในระบบได หลงจากทดาเนนการตดตงเสรจเรยบรอยแลว จะไดรบชอผใช
(username) และรหสผาน (password) เพอใหสามารถเขาไปทหนาจอในการบรหารจดการระบบ
การประมวลผลคลาวด ทเรยกวา Horizon Dashboard ดวย IP Address ทกาหนดไวใหกบเครอง
Host
1All-In-One Single Machine “http://docs.openstack.org/developer/devstack/guides/single-machine.html”
All-In-One
nova-network
nova-schedule
nova-api
nova-compute
Bridge
VM
Private Network
Host IP
VM VM
DPU
30
ภาพท 3.4 หนาจอในการบรหารจดการระบบการประมวลผลคลาวด (Horizon Dashboard)
3.4.2 ออกแบบระบบทใชทดสอบในเครองจกรเสมอน
หลงจากทตดตงระบบการประมวลผลคลาวดแลว สามารถเขาไปบรหารจดการระบบ
การประมวลผลคลาวดผานทางเวบบราวเซอร หรอ Horizon Dashboard ซงหนาบรหารจดการน ได
มการกาหนดคาตงตนเกยวกบนโยบายดานความปลอดภย กลมผใชงาน ไฟลอมเมจ และ
คณลกษณะของเครองจกรเสมอน (Virtual Machine : VM) ไวอยแลว แตผดแลระบบ กสามารถ
กาหนดคาดงกลาวไดเองตามความเหมาะสมกบใชงาน โดยในงานวจยน ดาเนนการกาหนด
คณลกษณะของ VM ไฟลอมเมจทใชเปนระบบปฏบตการ และนโยบายดานความปลอดภยเอง
เพอใหตรงตามความตองการในการสราง VM สาหรบจาลองการเขาใชบรการ ซงในการสราง VM
นน จะกาหนดใหทง 3 เครอง มจานวนหนวยความจาสาหรบใชงานเปน 1.5 GB มขนาดความจของ
ฮารดดสก 30 GB และม IP Address เปน Private IP ตามทตงคาเครอขายไวในตอนตดตงระบบฯ
เพอใหเปนระบบการประมวลผลคลาวดแบบสวนตว สาหรบระบบปฏบตการนน ใชไฟลอมเมจ
ของระบบปฏบตการ Ubuntu Server 12.04 LTS
DPU
31
ภาพท 3.5 โครงสรางของ VM ทสรางขนในระบบการประมวลผลคลาวด
ภาพท 3.6 คณลกษณะของ VM ทระบบฯ กาหนดคาตงตนให และทผดแลระบบกาหนดขนเอง
All-In-One Node
Horizon
Dashboard
10.0.0.2
10.0.0.3
10.0.0.4
คณลกษณะทกาหนดเอง
คณลกษณะทระบบฯ มให
DPU
32
หลงจากทกาหนดคณลกษณะและตดต งระบบปฏบตการตามทตองการแลว ให
ดาเนนการตดตงซอฟตแวรตาง ๆ ทจาเปนตองใชสาหรบจดทาระบบเวบไซตทใชในการทดสอบ
ประสทธภาพของ VM ทง 3 เครอง ซงในงานวจยน ใช Joomla ซงเปน CMS (Content
Management System) สาหรบสรางเวบไซต เพอให VM ทง 3 เครอง มสภาพแวดลอมทเหมอนกน
ภาพท 3.7 VM จานวน 3 เครอง ทตดตงเวบไซตทใชในการทดสอบ ไดรบ IP เปน Private IP
Address
DPU
33
ภาพท 3.8 หนาเวบไซตทใชจาลองการเขาใชบรการเครองจกรเสมอน
จากนน ดาเนนการสรางไฟลสครปตใน VM แตละเครอง เพอใชในการจดเกบขอมล
ปรมาณการใชหนวยความจาทถกใชงาน คาผลตางระหวางคาประมาณหนวยความจากบคา
หนวยความจาจรง คาแนวโนมหนวยความจา และปรมาณหนวยความจาทไดจากการพยากรณดวย
วธฟซซใน VM นน ๆ โดยทาการสรางไฟล Shell Script2 ซงใช Bash เปนตวแปรภาษา ภายในไฟล
ประกอบดวยการเขยนคาสงพนฐาน รวมถงอลกอลทมตาง ๆ ทใชในขนตอนการคานวณเพอให
ไดมาซงคาพยากรณของหนวยความจา โดยทคาผลลพธตาง ๆ จากการคานวณ จะถกจดเกบลง
ในเทกไฟล นอกจากน ยงมการกาหนดระยะเวลาเพอใหไฟลสครปตไดทางานอยางอตโนมต ทงใน
VM และใน Host โดยในการจดเกบขอมลปรมาณหนวยความจา จะดาเนนการอยางอตโนมตในทก
ๆ 30 วนาท เพอใหสามารถจดเกบขอมลปรมาณหนวยความจาไดตามทตองการ และดาเนนการ
คานวณการพยากรณปรมาณหนวยความจาอยางอตโนมตทก ๆ 30 วนาท ในแตละ VM และใน
ขณะเดยวกนคาการพยากรณปรมาณหนวยความจาทถกจดเกบไวในเทกไฟล กจะถกสงไปยงเครอง
2Shell Script “ftp://ftp.psu.ac.th/pub/bash-howto/Shell Script.pdf”
DPU
34
Host เพอให เครอง Host นาคาการพยากรณดงกลาว ไปจดสรรหนวยความจากลบไปยง VM แตละ
เครองในระบบการประมวลผลคลาวดตอไป โดยในการสงคาพยากรณจาก VM ไปยงเครอง Host
และการจดสรรหนวยความจาโดยมคาสงจากเครอง Host ไปยง VM นน จะถกกาหนดใหดาเนนการ
ทก ๆ 30 วนาท
3.4.3 ออกแบบการเขาใชบรการในเครองจกรเสมอน
หลงจากดาเนนการสรางระบบการประมวลผลคลาวด และสรางเครองจกรเสมอน
(VM) สาหรบตดตงเวบไซตทใชในการทดสอบแลว จะดาเนนการตดตงโปรแกรม Apache JMeter3
ไวทเครอง Host ซงโปรแกรม Apache JMeter เปนเครองมอทใชสาหรบจาลองพฤตกรรมการเขาใช
บรการ และทดสอบประสทธภาพของ VM จากนน ดาเนนการออกแบบการจาลองการเขาใชบรการ
ใน VM ทง 3 เครอง โดยแตละเครอง จะมพฤตกรรมการใชงานทแตกตางกน ซงในขณะททาการ
จาลองการเขาใชบรการ ไฟลสครปตทดาเนนการสรางไวใน VM กจะทางานตามเวลาทกาหนด เพอ
จดเกบขอมลปรมาณหนวยความจาจรงทไดจากการจาลองการเขาใชงาน โดยในการจาลองการเขา
ใชบรการใน VM นน ตองมการกาหนดรายละเอยดในการเขาใชงานใหกบโปรแกรม Apache
JMeter ดงตารางท 3.2 และตวอยางดงภาพท 3.9 รายละเอยด ดงน
ตารางท 3.2 รายละเอยดแตละ VM และปรมาณงาน หรอพฤตกรรมทใชในการทดสอบ
ชอ รายละเอยด ระบบงาน ปรมาณงาน
VM1 1 VCPU
RAM 1.5 GB
Hard disk 30 GB
Web Server จาลองการเรยกใชบรการเวบเพจดวย HTTP
กาหนดใหมการเรยกใชบรการจานวน 500 ครง
(ผใช 50 คน) ในชวงเวลาจากด
VM2 1 VCPU
RAM 1.5 GB
Hard disk 30 GB
Web Server จาลองการเรยกใชบรการเวบเพจดวย HTTP
กาหนดใหมการเรยกใชบรการจานวน 500 ครง
โดยเพมจานวนผใชเปน 5, 10, 15 และ 20 คน
3Apache jMeter “http://jmeter.apache.org/”
DPU
35
ตารางท 3.2 (ตอ)
ชอ รายละเอยด ระบบงาน ปรมาณงาน
VM3 1 VCPU
RAM 1.5 GB
Hard disk 30 GB
Web Server จาลองการเรยกใชบรการเวบเพจดวย HTTP
กาหนดใหมการเรยกใชบรการจานวน 500 ครง
โดยเพมจานวนการเรยกใชขนเรอย ๆ จนครบ
Number of Threads (users) : จานวนผใชงานทตองการทดสอบ ณ เวลานน (concurrent
users)
Ramp-Up Period (in seconds) : เวลาหนวงในการเพมผใชงานจนถงจานวน Number of
Threads ทตงไว หรอ คาความเรว (วนาท) ทตองการสราง Number of Threads ขนมาใหม
Loop Count : จานวนรอบทตองการทดสอบ
ภาพท 3.9 กาหนดจานวนผใชงาน และรอบการเขาใชงาน
จากภาพท 3.9 เปนการกาหนดจานวนผใชงานและรอบการเขาใชงานซงในแตละ VM
จะมจานวนผใชงานเทากน ตางกนทการจดสรรรอบการเขาใชงาน และเวลาในการสรางจานวนผใช
ใหม เพอเปนการจาลองพฤตกรรมการเขาใชบรการระบบเวบไซตทแตกตางกน หลงจากท
DPU
36
ดาเนนการเสรจแลว จะทาการสราง HTTP Request เพอเปนโปรโตคอลทใชในการเรยกหนาเวบ
เพจของระบบฯ มการกาหนดคาเบองตนทจาเปนในการทดสอบการเขาใชบรการ VM โดยตอง
ระบ Server Name หรอ IP Address และกาหนดเสนทาง หรอพาธ(Path) เพอใหสามารถเขาถงหนา
เวบเพจทใชในการทดสอบได ดงภาพท 3.10
ภาพท 3.10 กาหนด IP Address และพาธทจะเขาถงเวบไซต
3.4.4 ออกแบบอลกอลทมในการพยากรณ
จากแนวคดในงานวจยเรอง Dynamic memory Allocation using ballooning and
virtualization in cloud computing (V Holy Angel Jenitha and R. Veeramani, 2014) ซงมการนา
วธการหาคาเฉลยเคลอนทถวงน าหนกแบบเอกโพเนนเชยล (Exponentially Weighted Moving
Average : EWMA) มาใชในการพยากรณปรมาณหนวยความจาในอนาคต เพอจดสรรปรมาณ
หนวยความจาใหกบเครองจกรเสมอนในระบบการประมวลผลคลาวดนน
ผวจยเหนวา วธการพยากรณดงกลาว เปนวธทใหความสาคญกบขอมลลาสดมากทสด
โดยมทงคาพยากรณทผานมาลาสด และคาจรงทผานมาลาสดเปนตวแปรสาคญในอลกอลทม
DPU
37
อกทงมกระบวนการการคานวณทไมซบซอน ดงนน จงนาวธการพยากรณดงกลาว มาใชเปนวธการ
พยากรณตนแบบในงานวจย นอกจากน ผวจ ย จะนาวธการพยากรณดงกลาว มาใชเปนตว
เปรยบเทยบกบวธการพยากรณของผวจย ทไดดาเนนการปรบปรงคาการพยากรณ ใหมคาผลลพธ ท
ดขนดวยวธการพยากรณแบบฟซซ โดยมขนตอนการดาเนนการ ดงน
3.4.4.1 นาวธการพยากรณแบบ EWMA มาใชในการพยากรณปรมาณหนวยความจา
ของVM ทง 3 เครอง โดยขอมลตงตนทใชงานนน เปนขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากการ
จาลองพฤตกรรมการเขาใชบรการ VM ในแตละเครอง (ขอมลหนวยความจาจรง) แลวนาขอมล
ดงกลาวมาดาเนนการคานวณผลตามสมการของ EWMA ดงน
E(t) = α * E(t - 1) + (1 – α) * O(t – 1) (2)
โดยท E(t) คอ คาพยากรณปรมาณหนวยความจา ณ เวลา t
E(t – 1) คอ คาปรมาณหนวยความจาทผานมาลาสด
O(t – 1) คอ คาพยากรณปรมาณหนวยความจาทผานมาลาสด
α คอ คาสดสวน โดยท α = O(t−1)E(t−1)
เมอนาสมการดงกลาวมาใชงานพบวา ยงไมมคาพยากรณทจะนามาใชเปนคาเรมตน
(O(t – 1)) รวมถงคาสดสวน (α) ทตองคานวณมาจากคาพยากรณเรมตนดวย จงทาใหไมสามารถ
ดาเนนการคานวณเพอหาผลลพธการพยากรณของ VM ทง 3 เครองได ดงนน จงตองดาเนนการหา
คาพยากรณเรมตนกอน โดยนาขอมลปรมาณหนวยความจาจรงในอดตมาหาคาเฉลย ซงในทน จะ
ใชขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากการจาลองพฤตกรรมการเขาใชบรการ VM ในแตละเครอง
แตเลอกขอมลยอนหลงเพยง 2 ชวงเวลา ซงมวธการคานวณผล ดงน
หาคาพยากรณเรมตน (O(t – 1)) จากการนาขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากการ
จาลองพฤตกรรมการเขาใชบรการระบบฯ ซงยอนหลงไป 2 ชวงเวลา คอ วนาทแรก และวนาทท 30
มาหาคาเฉลย
หาคาสดสวน (α) จากการนาคา O(t – 1) / E(t – 1) ซง O(t – 1) คาพยากรณปรมาณ
หนวยความจาทผานมาลาสด (ในครงแรกของการคานวณ จะใชคาพยากรณเรมตน) และ E(t – 1)
คอ คาปรมาณหนวยความจาทผานมาลาสด คอ ทเวลา 1 นาท
DPU
38
เมอหาคาพยากรณเรมตน (O(t – 1)) และคาสดสวน (α) เรยบรอยแลว ทาใหสามารถ
ดาเนนการคานวณผลการพยากรณปรมาณหนวยความจาแบบ EWMA ได โดยแสดงตวอยางขอมล
การคานวณ ดงตารางท 3.3
ตารางท 3.3 ตวอยางการคานวณปรมาณหนวยความจาดวยวธการพยากรณแบบ EWMA
เวลา ขอมลจรง (MB) E(t) (MB) Α 1 - α O(t – 1) E(t – 1)
00:00:00 149
00:00:30 149
00:01:00 150
00:01:30 149 149.99 0.99 0.01 149 150
00:02:00 150 148.99 1.01 -0.01 149.99 149
00:02:30 149 149.99 0.99 0.01 148.99 150
00:03:00 150 148.99 1.01 -0.01 149.99 149
….. ….. ….. ….. ….. ….. …..
….. ….. ….. ….. ….. ….. …..
….. ….. ….. ….. ….. ….. …..
….. ….. ….. ….. ….. ….. …..
….. ….. ….. ….. ….. ….. …..
….. ….. ….. ….. ….. ….. …..
01:12:00 316 315 1.00 0.00 316 315
01:12:30 315 316 1.00 0.00 315 316
01:13:00 316 315 1.00 0.00 316 315
คาเฉลย
DPU
39
ตารางท 3.3 (ตอ)
เวลา ขอมลจรง (MB) E(t) (MB) Α 1 - α O(t – 1) E(t – 1)
01:13:30 315 316 1.00 0.00 315 316
01:14:00 316 315 1.00 0.00 316 315
01:14:30 317 316 1.00 0.00 315 316
จากนน คานวณหาผลตางระหวางขอมลปรมาณหนวยความจาจรงกบขอมลปรมาณ
หนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบ EWMA ซงมสมการการคานวณผล และตวอยางการ
คานวณ ดงตารางท 3.4
Diff = Actual(t) – E(t) (3)
โดยท Diff คอ ผลตางระหวางขอมลปรมาณหนวยความจาจรงกบขอมลปรมาณ
หนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบ EWMA
Actual(t) คอ คาปรมาณหนวยความจา ณ เวลา t
E(t) คอ คาพยากรณปรมาณหนวยความจา ณ เวลา t
ตารางท 3.4 ตวอยางการหาผลตางระหวางขอมลปรมาณหนวยความจาจรงกบขอมลปรมาณ
หนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบ EWMA
เวลา Actual(t) E(t) (MB) Actual(t) – E(t)
00:00:00 149
00:00:30 149
00:01:00 150
00:01:30 149 149.99 -0.99
DPU
40
ตารางท 3.4 (ตอ)
เวลา Actual(t) E(t) (MB) Actual(t) – E(t)
00:02:00 150 148.99 1.01
00:02:30 149 149.99 -0.99
00:03:00 150 148.99 1.01
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
01:12:00 316 315 1
01:12:30 315 316 -1
01:13:00 316 315 1
01:13:30 315 316 -1
01:14:00 316 315 1
01:14:30 317 316 1
จากผลลพธในตารางท 3.3 และตารางท 3.4 จะเหนไดวา คาพยากรณแบบ EWMA
มคาขอมลบางสวนทนอยกวาขอมลหนวยความจาจรง และเมอนามาคานวณหาคาผลตางระหวาง
ขอมลปรมาณหนวยความจาจรงกบขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบ
EWMA จะเหนภาพไดอยางชดเจนถงคาขอมลทมทงคาบวก และคาลบ ซงบงบอกไดถงแนวโนม
DPU
41
ของหนวยความจาทจะเกดขน หากนาคาการพยากรณแบบ EWMA ไปใชจดสรรหนวยความจา
ใหกบระบบการประมวลผลคลาวด ระบบฯ อาจเกดปญหาการใชงาน เนองมาจากการจดสรร
หนวยความจาใหกบ VM ไดไมเพยงพอตอความตองการใชงานทเกดขนจรง ซงสงผลกระทบตอ
การใหบรการระบบการประมวลผลคลาวดสวนตว ดงนน ผวจยจงใหความสาคญกบคาผลตาง และ
คาแนวโนมทเกดขน และพจารณาใหคาดงกลาว เปนปจจยสาคญทสงผลกระทบตอระบบการ
ประมวลผลคลาวด
3.4.4.2 ในการออกแบบวธการพยากรณแบบฟซซลอจก จะตองทราบถงปจจยทจะ
สงผลกระทบ หรอมผลตอปรมาณหนวยความจาในระบบการประมวลผลคลาวด แลวนาปจจย
ดงกลาวมาดาเนนการออกแบบดวยการใชกฎของฟซซลอจกทมการกาหนดกฎ เงอนไข และ
ความสมพนธเพอใชประมวลผลและดาเนนการหาปรมาณคาน าหนกเฉลยของหนวยความจาใน
ระบบฯ
จากการศกษาปจจยทมผลตอปรมาณหนวยความจาในระบบการประมวลผลคลาวด
พบวา คาผลตางระหวางคาประมาณหนวยความจากบคาหนวยความจาจรง และคาแนวโนม
หนวยความจา เปนปจจยสาคญในการพจารณาหนวยความจาวา ควรจะมทศทางในการปรบเปลยน
หนวยความจาในเครองจกรเสมอนอยางไร โดยแสดงแผนภาพการทางานไดดงภาพท 3.11
ภาพท 3.11 แผนภาพการทางานของวธการพยากรณแบบฟซซลอจก
จากภาพท 3.11 นาคาผลตางระหวางคาประมาณหนวยความจากบคาหนวยความจาจรง
ณ เวลา t - 1 มาดาเนนการกบคาแนวโนมหนวยความจาดวยวธฟซซ โดยมการควบคม
หนวยความจา(Memory Control) ใหมคาผลตางไมเกน 200 MB (เปนปรมาณหนวยความจาทงหมด
Trend = Actual(t-1) – Actual(t-2)
Diff = Approx(t-1) – Actual(t-1)
Output +, - Fuzzy Logic
Memory Control
Result
DPU
42
ทถกใชไปใน VM ขณะทเปดระบบเวบไซต และมการเกบแคชไว โดยยงไมมการเขาใชบรการ ซงม
ปรมาณหนวยความจาไมเกน 200 MB) เพอใหไดคาเอาทพท ซงเปนคาน าหนกเฉลยของ
หนวยความจาในระบบฯ ออกมาวาควรมคาเปนอยางไร จากนน นาคาดงกลาวมาดาเนนการรวมกบ
คาประมาณหนวยความจา ณ เวลา t – 1 อกครง เพอใหทราบคาผลลพพธของหนวยความจาท
ปรบเปลยนไป ซงคาผลลพธน จะเปนคาการพยากรณในเวลาถดไป (ณ เวลา t) และคาดงกลาว จะ
ถกนาไปใชเปนคาประมาณหนวยความจา ณ เวลา t และใชในการหาคาผลตางระหวางคาประมาณ
หนวยความจากบคาหนวยความจาจรงในเวลาถดไป
สาหรบการดาเนนการรวมกบวธการพยากรณแบบฟซซนน มขนตอนการดาเนนการ
ดงน
ขนตอนท 1 : กาหนดตวแปรทเกยวของกบหนวยความจาในระบบการประมวลผล
คลาวดสวนตว
ตวแปรทเกยวของในการออกแบบฟซซลอจก ประกอบดวย 2 ตวแปรอนพท และ 1 ตว
แปรเอาทพท โดยมรายละเอยด ดงน
1) ตวแปรอนพทท 1 เปนคาผลตางระหวางคาประมาณหนวยความจากบคา
หนวยความจาจรง โดยคาดงกลาว ไดมาจากสมการ (4)
Diff = Approx (t - 1) – Actual (t - 1) (4)
โดยท Diff คอ คาผลตางระหวางคาประมาณหนวยความจากบคาหนวยความจาจรง
Approx (t – 1) คอ คาประมาณหนวยความจา ณ เวลา t – 1
Actua l (t – 1) คอ หนวยความจา ณ เวลา t – 1
และเมอนาสมการไปคานวณผล พบวา ตองทราบคาประมาณหนวยความจาตงตนกอน
จงจะดาเนนการตอไปได แตเนองจากยงไมทราบคาประมาณ ดงนน จงกาหนดใหคาประมาณ
หนวยความจาตงตน มคาเปน 768 MB ซงเปนครงหนงของปรมาณหนวยความจาทกาหนดใหตงแต
แรกใน VM (กาหนดให VM มจานวนหนวยความจาสาหรบใชงานเปน 1.5 GB หรอ 1536 MB)
2) ตวแปรอนพทท 2 เปนคาแนวโนมหนวยความจา โดยคาดงกลาวไดมาจากสมการ
(5)
Trend = Actual (t – 1) – Actual (t -2) (5)
DPU
43
โดยท Trend คอ คาแนวโนมหนวยความจา
Actual (t – 1) คอ หนวยความจาทผานมา ณ เวลา t - 1
Actual (t – 2) คอ หนวยความจาทผานมา ณ เวลา t – 2
3) ตวแปรเอาทพท เปนคาน าหนกเฉลยของหนวยความจาจากการประมวลผลดวย
ฟซซลอจกระหวางตวแปรอนพทท 1 และตวแปรอนพทท 2
ขนตอนท 2 : แปลงขอมลทวไปใหอยในรปแบบของ Fuzzy Set
สาหรบตวแปรอนพทและตวแปรเอาทพททอยในรปแบบของ Fuzzy Set จะถกแบง
ระดบขอมล ดงน
ตวแปรอนพทท 1 : Diff เปนผลตางระหวางคาประมาณหนวยความจากบคา
หนวยความจาจรง โดยมการแบงระดบของขอมลออกเปน 3 ระดบ คอ
นอย (Few) หมายถง คาผลตางอยในระดบนอยไป
กาลงด (OK) หมายถง คาผลตางอยในระดบทยอมรบได
มาก (Much) หมายถง คาผลตางอยในระดบมากไป
ตารางท 3.5 ชวงของขอมล และการแบงระดบขอมลของตวแปรอนพทท 1
ชวงของปรมาณหนวยความจา (MB) ระดบขอมล
0 ถง 200 Few
100 ถง 300 OK
200 ถง 400 Much
DPU
44
ภาพท 3.12 ตวแปรอนพทท 1 ผลตางระหวางคาประมาณหนวยความจากบคาหนวยความจาจรง
ตวแปรอนพทท 2 : Trend เปนคาแนวโนมหนวยความจา โดยมการแบงระดบของ
ขอมลออกเปน 3 ระดบ คอ
ลดลง (Decrease) หมายถง คาแนวโนมทลดลง
กาลงด (Stable) หมายถง คาแนวโนมอยในระดบทยอมรบได
เพมขน (Increase) หมายถง คาแนวโนมทเพมขน
ตารางท 3.6 ชวงของขอมล และการแบงระดบขอมลของตวแปรอนพทท 2
ชวงของปรมาณหนวยความจา (MB) ระดบขอมล
-200 ถง 0 Decrease
-100 ถง 100 Stable
0 ถง 200 Increase
DPU
45
ภาพท 3.13 ตวแปรอนพทท 2 คาแนวโนมหนวยความจา
ตวแปรเอาทพท : Output เปนเอาทพทของระบบ มการแบงระดบขอมลออกเปน 5
ระดบ คอ
ลดลงอยางรวดเรว (F_Decrease) หมายถง ใหปรบปรมาณหนวยความจาลงอยางเรว
ลดลงอยางชา ๆ (S_Decrease) หมายถง ใหปรบปรมาณหนวยความจาลงชา ๆ
กาลงด (NoChange) หมายถง ไมปรบเปลยนหนวยความจา
เพมขนอยางชา ๆ (S_Increase) หมายถง ใหปรบปรมาณหนวยความจาขนชา ๆ
เพมขนอยางรวดเรว (F_Increase) หมายถง ใหปรบปรมาณหนวยความจาขนอยาง
รวดเรว
DPU
46
ตารางท 3.7 ชวงของขอมล และการแบงระดบขอมลของตวแปรเอาทพท
ชวงของปรมาณหนวยความจา (MB) ระดบขอมล
-230 ถง -100 F_Decrease
-200 ถง 0 S_Decrease
-100 ถง 100 NoChange
0 ถง 200 S_Increase
100 ถง 230 F_Increase
ภาพท 3.14 ตวแปรเอาทพท
ขนตอนท 3 : นาขอมลมาสรางความสมพนธรวมกบกฎ หรอเงอนไข
กฎในฟซซ มลกษณะคอ “ถา…แลว” หรอ IF…THEN ดงนน ตวแปรอนพทจานวน 2
ตว และตวแปรเอาทพทจานวน 1 ตว ตองมความสมพนธทเปนเหตเปนผลกน รวมกบกฎ หรอ
DPU
47
เงอนไขทไดกาหนดขน เพอใหสามารถนาไปใชตดสนใจไดอยางเหมาะสม ซงความสมพนธของตว
แปร สามารถสรางกฎของฟซซได 9 กฎ ดงตารางท 3.8
ตารางท 3.8 ตารางแสดงกฎของฟซซ
Input 2 Decrease Stable Increase
Input 1
Few S_Increase S_Increase F_Increase
OK S_Decrease NoChange S_Increase
Much F_Decrease S_Decrease S_Decrease
ขนตอนท 4 : หาคาเอาทพทของระบบ
จากกฎของฟซซซงมความสมพนธกนระหวางตวแปรอนพททง 2 และตวแปรเอาทพท
จะทาใหไดคาเอาทพทของระบบ ซงเปนคาน าหนกเฉลยของหนวยความจา และคาดงกลาว จะถก
นาไปใชดาเนนการรวมกบคาประมาณหนวยความจา เพอใหไดผลลพธเปนคาพยากรณ และคา
พยากรณจะถกนาไปใชเปนคาประมาณหนวยความจา ณ เวลาถดไป ซงมตวอยางการคานวณหา
คาตวแปรอนพทท 1 ตวแปรอนพทท 2 และตวแปรเอาทพท โดยนาตวแปรอนพทท 1 มาดาเนนการ
กบตวแปรอนพทท 2 ดวยวธฟซซลอจก และเรมคานวณ ณ เวลา 00:01:30 เชนเดยวกนกบวธการ
พยากรณแบบ EWMA ดงแสดงในตารางท 3.9
ตารางท 3.9 ตวอยางการหาตวแปรอนพทท 1 ตวแปรอนพทท 2 ตวแปรเอาทพท และคาประมาณ
เวลา คาจรง คา
ประมาณ
ตวแปรอนพทท 1
(คาประมาณ – คาจรง)
ตวแปรอนพทท 2
(คาจรง(t-1)- คาจรง(t-2))
ตวแปร
เอาทพท
00:00:00 149
DPU
48
ตารางท 3.9 (ตอ)
เวลา คาจรง คา
ประมาณ
ตวแปรอนพทท 1
(คาประมาณ – คาจรง)
ตวแปรอนพทท 2
(คาจรง(t-1)- คาจรง(t-2))
ตวแปร
เอาทพท
00:00:30 149
00:01:00 150 768
00:01:30 149 668 768 – 150 = 618 150 – 149 = 1 -100
00:02:00 150 567 519 -1 -101
00:02:30 149 467 417 1 -100
00:03:00 150 366 318 -1 -101
….. ….. ….. ….. ….. …..
….. ….. ….. ….. ….. …..
….. ….. ….. ….. ….. …..
….. ….. ….. ….. ….. …..
….. ….. ….. ….. ….. …..
….. ….. ….. ….. ….. …..
01:12:00 316 512.19 204.67 -1 -7.48
01:12:30 315 518.54 196.19 1 6.35
01:13:00 316 512.54 203.54 -1 -6.00
01:13:30 315 518.44 196.54 1 5.90
01:14:00 316 512.57 203.44 -1 -5.87
01:14:30 317 518.43 196.57 1 5.86
DPU
49
จากการนาคาเอาทพททได มาดาเนนการรวมกบคาประมาณหนวยความจา ณ เวลา t – 1
จะทาใหไดคาผลลพธ คอคาพยากรณของระบบฯ ณ เวลา t ซงคาพยากรณดงกลาว จะถกนาไป
ดาเนนการจดสรรหนวยความจาใหกบ VM เพอใหปรมาณหนวยความจามความสอดคลองกบ
พฤตกรรมการใชงานของผใชในสถานการณนน ๆ
จากขนตอนในการออกแบบอลกอลทมสาหรบการพยากรณปรมาณหนวยความจาใน
ระบบการประมวลผลคลาวดแบบสวนตวนน ผวจย จะนาขนตอนและอลกอลทมในการดาเนนการ
ดงกลาว มาจดทาในรปแบบของไฟลสครปตทเขยนดวยภาษา Bash โดยดาเนนการสรางไฟล
สครปตลงใน VM แตละเครอง รวมถงเครอง Host เพอใหไฟลสครปตดงกลาว สามารถดาเนนการ
จดเกบปรมาณหนวยความจา ค านวณหาคาการพยากรณปรมาณหนวยความจาและจดสรร
หนวยความจาใหกบระบบการประมวลผลคลาวดไดอยางอตโนมต และสอดคลองกบพฤตกรรม
การใชงานของผใชทผวจยไดจาลองการเขาใชบรการระบบเวบไซต โดยมขนตอนการทางานของ
ไฟลสครปต ดงน
DPU
50
ภาพท 3.15 แผนผงการทางานของไฟลสครปต
1) จดเกบหนวยความจาจรง
ดาเนนการสรางไฟลสครปต ซงเปนไฟลทใชในการจดเกบปรมาณหนวยความจาจรงท
เกดขนใน VM ซงมรปแบบการจดเกบเปนเทกไฟล โดยกาหนดใหมการจดเกบขอมลหนวยความจา
เปน Megabyte (MB) และจดเกบทก ๆ 30 วนาท
HOST
VM
เรมตน
จดเกบหนวยความจาจรง
คานวณคาพยากรณแบบฟซซ
จดเกบคาผลตาง และคาแนวโนม
สนสด
จดเกบคาพยากรณแบบฟซซ
จดสรรหนวยความจาให VM
คานวณคาผลตาง และคาแนวโนม DPU
51
ภาพท 3.16 คาสงทใชในการจดเกบปรมาณหนวยความจาทเกดขนจรงใน VM
2) คานวณคาผลตาง และคาแนวโนม
ดาเนนการสรางไฟลสครปตทใชในการคานวณหาคาผลตาง และคาแนวโนม ดงน
2.1) สรางไฟลทใชในการคานวณหาคาผลตางระหวางคาประมาณหนวยความจา
กบคาหนวยความจาจรง
2.2) สรางไฟลทใชในการคานวณหาคาแนวโนมของหนวยความจา
โดยทง 2 ไฟล จะนาขอมลหนวยความจาจาก 1) มาใชในการคานวณ และกาหนดให
สครปตมการทางานทก ๆ 30 วนาท
3) จดเกบคาผลตาง และคาแนวโนม
จากการรนสครปตใน 2) จะไดคาผลตางระหวางคาประมาณหนวยความจากบคา
หนวยความจาจรง (ตวแปรอนพทท 1) และคาแนวโนมปรมาณหนวยความจา (ตวแปรอนพทท 2)
ซงถกจดเกบไวในเทกไฟล และกาหนดใหมการจดเกบขอมลทก ๆ 30 วนาท
4) คานวณคาพยากรณแบบฟซซ
ดาเนนการสรางไฟลสครปต ซงเปนไฟลทใชในการคานวณหาคาการพยากรณแบบฟซ
ซ โดยนาขอมลจาก 3) ซงมตวแปรอนพท 2 ตวแปร มาใชในการคานวณ เพอหาคานาหนกเฉลยของ
หนวยความจา แลวดาเนนการรวมกบคาประมาณหนวยความจาอกครง เพอใหไดคาพยากรณ
กอนทจะทาการจดสรรหนวยความจาใหกบระบบฯ โดยกาหนดใหสครปตมการทางานทก ๆ 30
วนาท
5) จดเกบคาพยากรณแบบฟซซ
DPU
52
จากการรนสครปตใน 4) คาผลลพธการพยากรณแบบฟซซ จะถกจดเกบไวในเทกไฟล
โดยกาหนดใหมการจดเกบขอมลทก ๆ 30 วนาท ในขณะเดยวกน กสงไฟลขอมลดงกลาวไปยง
เครอง Host ทก ๆ 30 วนาท เชนกน เพอใหเครอง Host นาคาการพยากรณแบบฟซซไปดาเนนการ
จดสรรหนวยความจาใหกบระบบฯ ตอไป นอกจากน คาพยากรณทได จะถกนาไปใชเปนคาในการ
ประมาณหนวยความจาตอไปดวย
6) จดสรรหนวยความจาให VM
เนองจาก VM แตละตว ม ID หรอ Instance Name ทแตกตางกน ดงนน จงตอง
ดาเนนการสรางไฟลสครปตในเครอง Host เพอใชเปนไฟลสาหรบจดสรรหนวยความจาใหกบ VM
แตละตว ตาม ID ทแตกตางกน และกาหนดใหสครปตมการทางานทก ๆ 30 วนาท
ภาพท 3.17 คาสงทใชในการจดสรรหนวยความจาใหกบ VM ตาม ID ทแตกตางกน
จากการจดเกบขอมลตาง ๆ ทไดจากการทางานอยางอตโนมตของไฟลสครปตทสราง
ขน ทาใหไดคาผลตางระหวางคาประมาณหนวยความจากบคาหนวยความจาจรง (ตวแปรอนพทท
1) คาแนวโนมหนวยความจา (ตวแปรอนพทท 2) คาเอาทพท (ตวแปรเอาทพท) คาพยากรณจาก
วธการพยากรณแบบ EWMA และคาพยากรณจากวธการพยากรณแบบฟซซของ VM ทง 3 เครอง
ดงน
DPU
53
ตารางท 3.10 คาผลตางระหวางคาประมาณกบหนวยความจาจรง คาแนวโนมหนวยความจา และคา
เอาทพทใน VM เครองท 1
เวลา คาผลตาง
(ตวแปรอนพทท 1)
คาแนวโนม
(ตวแปรอนพทท 2) คาเอาทพท
00:00:00
00:00:30
00:01:00
00:01:30 618 1 -100
00:02:00 519 -1 -101
00:02:30 417 1 -100
00:03:00 318 -1 -101
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
01:12:00 204.67 -1 -7.48
01:12:30 196.19 1 6.35
01:13:00 203.54 -1 -6.00
01:13:30 196.54 1 5.90
01:14:00 203.44 -1 -5.87
DPU
54
ตารางท 3.10 (ตอ)
เวลา คาผลตาง
(ตวแปรอนพทท 1)
คาแนวโนม
(ตวแปรอนพทท 2) คาเอาทพท
01:14:30 196.57 1 5.86
ตารางท 3.11 คาผลตางระหวางคาประมาณกบหนวยความจาจรง คาแนวโนมหนวยความจา และคา
เอาทพทใน VM เครองท 2
เวลา คาผลตาง
(ตวแปรอนพทท 1)
คาแนวโนม
(ตวแปรอนพทท 2) คาเอาทพท
00:00:00
00:00:30
00:01:00
00:01:30 623 0 -100
00:02:00 523 0 -100
00:02:30 423 0 -100
00:03:00 323 0 -100
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
DPU
55
ตารางท 3.11 (ตอ)
เวลา คาผลตาง
(ตวแปรอนพทท 1)
คาแนวโนม
(ตวแปรอนพทท 2) คาเอาทพท
….. ….. ….. …..
01:13:30 200.46 -1 -1.92
01:14:00 199.54 1 1.92
01:14:30 200.46 -1 -1.92
01:15:00 199.54 1 1.92
01:15:30 200.46 -1 -1.92
01:16:00 198.54 1 3.09
ตารางท 3.12 คาผลตางระหวางคาประมาณกบหนวยความจาจรง คาแนวโนมหนวยความจา และคา
เอาทพทใน VM เครองท 3
เวลา คาผลตาง
(ตวแปรอนพทท 1)
คาแนวโนม
(ตวแปรอนพทท 2) คาเอาทพท
00:00:00
00:00:30
00:01:00
00:01:30 624 -1 -101
00:02:00 524 1 -100
00:02:30 423 -1 -101
DPU
56
ตารางท 3.12 (ตอ)
เวลา คาผลตาง
(ตวแปรอนพทท 1)
คาแนวโนม
(ตวแปรอนพทท 2) คาเอาทพท
00:03:00 323 1 -100
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
….. ….. ….. …..
01:28:00 199.61 1 1.85
01:28:30 200.46 -1 -1.92
01:29:00 199.54 1 1.92
01:29:30 200.46 -1 -1.92
01:30:00 199.54 1 1.92
01:30:30 200.46 -1 -1.92
DPU
57
ตารางท 3.13 คาผลลพธ หรอ คาพยากรณของวธการพยากรณแบบ EWMA และวธการพยากรณ
แบบฟซซ ทมการควบคมปรมาณหนวยความจาท 200 MB ใน VM เครองท 1
เวลา คาพยากรณจากวธการพยากรณ
แบบ EWMA
คาพยากรณจากวธการพยากรณ
แบบฟซซ
00:00:00
00:00:30
00:01:00
00:01:30 349.99 668
00:02:00 348.99 567
00:02:30 349.99 467
00:03:00 348.99 366
….. ….. …..
….. ….. …..
….. ….. …..
….. ….. …..
….. ….. …..
….. ….. …..
01:12:00 515 512.19
01:12:30 516 518.54
01:13:00 515 512.54
01:13:30 516 518.44
01:14:00 515 512.57
DPU
58
ตารางท 3.13 (ตอ)
เวลา คาพยากรณจากวธการพยากรณ
แบบ EWMA
คาพยากรณจากวธการพยากรณ
แบบฟซซ
01:14:30 516 518.43
ตารางท 3.14 คาผลลพธ หรอ คาพยากรณของวธการพยากรณแบบ EWMA และวธการพยากรณ
แบบฟซซ ทมการควบคมปรมาณหนวยความจาท 200 MB ใน VM เครองท 2
เวลา คาพยากรณจากวธการพยากรณ
แบบ EWMA
คาพยากรณจากวธการพยากรณ
แบบฟซซ
00:00:00
00:00:30
00:01:00
00:01:30 345 668
00:02:00 345 568
00:02:30 345 468
00:03:00 345 368
….. ….. …..
….. ….. …..
….. ….. …..
….. ….. …..
….. ….. …..
DPU
59
ตารางท 3.14 (ตอ)
เวลา คาพยากรณจากวธการพยากรณ
แบบ EWMA
คาพยากรณจากวธการพยากรณ
แบบฟซซ
….. ….. …..
01:13:30 512 510.54
01:14:00 511 512.46
01:14:30 512 510.54
01:15:00 511 512.46
01:15:30 512 510.54
01:16:00 512 513.63
ตารางท 3.15 คาผลลพธ หรอ คาพยากรณของวธการพยากรณแบบ EWMA และวธการพยากรณ
แบบฟซซ ทมการควบคมปรมาณหนวยความจาท 200 MB ใน VM เครองท 3
เวลา คาพยากรณจากวธการพยากรณ
แบบ EWMA
คาพยากรณจากวธการพยากรณ
แบบฟซซ
00:00:00
00:00:30
00:01:00
00:01:30 344 667
00:02:00 342.99 567
00:02:30 343.99 466
DPU
60
ตารางท 3.15 (ตอ)
เวลา คาพยากรณจากวธการพยากรณ
แบบ EWMA
คาพยากรณจากวธการพยากรณ
แบบฟซซ
00:03:00 342.99 366
….. ….. …..
….. ….. …..
….. ….. …..
….. ….. …..
….. ….. …..
….. ….. …..
01:28:00 518 519.46
01:28:30 519 517.54
01:29:00 518 519.46
01:29:30 519 517.54
01:30:00 518 519.46
01:30:30 519 517.54
สาหรบการเปรยบเทยบผลลพธระหวางวธการพยากรณแบบ EWMA กบวธการ
พยากรณแบบฟซซ รวมถงการวเคราะหผลการพยากรณปรมาณหนวยความจา จะนาเสนอ และ
แสดงรายละเอยดไวในบทถดไป
DPU
บทท 4
ผลการวจย
ในบทนจะกลาวถงผลการพยากรณปรมาณหนวยความจาในระบบการประมวลผล
คลาวดทใชวธการพยากรณปรมาณหนวยความจาแบบ EWMA เปรยบเทยบกบวธการพยากรณ
หนวยความจาแบบฟซซ เพอนาขอมลทไดจากการเปรยบเทยบดงกลาว ไปใชในการจดสรร
หนวยความจาใหมความเหมาะสมกบการใชงานทเกดขนจรงในระบบฯ โดยผลการทดลอง ไดมา
จากการจดเกบผลลพธทไดจากการทางานของไฟลสครปตทสรางขนใน VM แตละเครองอยาง
อตโนมต ซงมรายละเอยด ดงน
4.1 หาแนวโนมของการเกดปรากฏการณการจดสรรหนวยความจาใหกบเครองจกรเสมอนไม
เพยงพอ (Memory Outage)
จากไฟลสครปตทสรางขนใหมการทางานอยางอตโนมตทงสวนของการคานวณ และ
สวนของการจดเกบขอมลตาง ๆ ทตองการ โดยออกแบบการจาลองพฤตกรรมการเรยกใชบรการ
เวบเพจผานโปรโตคอล HTTP ทกาหนดใหเรยกใชบรการจานวน 500 ครง แตมพฤตกรรมการ
เรยกใชงานแตกตางกนใน VM แตละเครอง และใชโปรแกรม Apache JMeter ในการจาลอง เพอ
จดเกบ ผลลพธการทดลองของ VM ทง 3 เครองในรปแบบของเทกไฟลนน ผลลพธของขอมล
ปรมาณหนวยความจาทไดจากการพยากรณ จะถกนาไปใชในการจดสรรปรมาณหนวยความจา
ใหกบเครองจกรเสมอนแตละเครอง โดยทขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากการพยากรณนน ไม
ควรมคานอยกวา หรอเทากบขอมลปรมาณหนวยความจาจรงทเกดขน เพราะหากวาขอมลจากการ
พยากรณนน มคานอยกวา หรอเทากบขอมลหนวยความจาจรงแลว เมอจดสรรหนวยความจาไปให
กจะทาใหปรมาณหนวยความจาทจดสรรไปนน อาจไมเพยงพอตอการใชงานจรง ซงเกดปญหากบ
ระบบเวบไซตทใหบรการ จะเรยกปรากฏการณดงกลาววา Memory Outage ดงนน ผวจยจงนา
DPU
62
ขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบ EWMA และขอมลปรมาณหนวยความจา
ทไดจากวธการพยากรณแบบฟซซ (กรณทยงไมควบคมปรมาณหนวยความจาท 200 MB) มา
ดาเนนการเปรยบเทยบกน เพอหาวาวธการพยากรณแบบใด ทจะมแนวโนมการเกด Memory
Outage นอยทสด โดยมการดาเนนการ ดงน
1) VM เครองท 1 จาลองพฤตกรรมการเรยกใชงานเวบเพจ 500 ครง (ผใช 50 คน)
ในชวงเวลาจากด โดยผวจ ยไดนาขอมลปรมาณหนวยความจาทถกจดเกบไวในเทกไฟล มา
ดาเนนการเปรยบเทยบกบขอมลการพยากรณแบบ EWMA และขอมลการพยากรณแบบฟซซ ใน
รปแบบของตาราง ซงทาใหไดผลการทดลองดงตารางท 4.1
ตารางท 4.1 แนวโนมการเกด Memory Outage ระหวางขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจาก
วธการพยากรณแบบ EWMA กบขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากวธการพยากรณ
แบบฟซซ ใน VM เครองท 1 (กรณไมควบคมปรมาณหนวยความจาท 200 MB)
เวลา ขอมลจรง (MB) ขอมลพยากรณแบบ EWMA ขอมลพยากรณแบบฟซซ
00:00:00
00:00:30
00:01:00
00:01:30 149 149.99 668
00:02:00 150 148.99 567
00:02:30 149 149.99 467
00:03:00 150 148.99 366
…. …. …. ….
…. …. …. ….
…. …. …. ….
DPU
63
ตารางท 4.1 (ตอ)
เวลา ขอมลจรง (MB) ขอมลพยากรณแบบ EWMA ขอมลพยากรณแบบฟซซ
…. …. …. ….
…. …. …. ….
… …. …. ….
01:12:00 316 315 317.71
01:12:30 315 316 314.26
01:13:00 316 315 316.44
01:13:30 315 316 314.54
01:14:00 316 315 316.46
01:14:30 317 316 314.54
จากตารางท 4.1 พบวา ขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบ
EWMA มคานอยกวาขอมลปรมาณหนวยความจาจรง เปนจานวน 97 ขอมล และขอมลปรมาณ
หนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบฟซซ มคานอยกวาขอมลปรมาณหนวยความจาจรง เปน
จานวน 59 ขอมล จากจานวนขอมลทงหมด 147 ขอมล
2) VM เครองท 2 จาลองพฤตกรรมการเรยกใชงานเวบเพจ 500 ครง ทกาหนดใหเพม
จานวนผใชงานจาก 5, 10, 15 และ 20 คน ตามลาดบ โดยผวจยไดนาขอมลปรมาณหนวยความจาท
ถกจดเกบไวในเทกไฟล มาดาเนนการเปรยบเทยบกบขอมลการพยากรณแบบ EWMA และขอมล
การพยากรณแบบฟซซในรปแบบของตาราง ซงทาใหไดผลการทดลองดงตารางท 4.2
DPU
64
ตารางท 4.2 แนวโนมการเกด Memory Outage ระหวางขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจาก
วธการพยากรณแบบ EWMA กบขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากวธการพยากรณ
แบบฟซซ ใน VM เครองท 2 (กรณไมควบคมปรมาณหนวยความจาท 200 MB)
เวลา ขอมลจรง (MB) ขอมลพยากรณแบบ EWMA ขอมลพยากรณแบบฟซซ
00:00:00
00:00:30
00:01:00
00:01:30 145 145 668
00:02:00 145 145 568
00:02:30 145 145 468
00:03:00 145 145 368
…. …. …. ….
…. …. …. ….
…. …. …. ….
…. …. …. ….
…. …. …. ….
…. …. …. ….
01:13:30 311 312 310.54
01:14:00 312 311 312.46
01:14:30 311 312 310.54
01:15:00 312 311 312.46
DPU
65
ตารางท 4.2 (ตอ)
เวลา ขอมลจรง (MB) ขอมลพยากรณแบบ EWMA ขอมลพยากรณแบบฟซซ
01:15:30 312 312 310.54
01:16:00 312 312 313.63
จากตารางท 4.2 พบวา ขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบ
EWMA มคานอยกวาขอมลปรมาณหนวยความจาจรง เปนจานวน 100 ขอมล และขอมลปรมาณ
หนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบฟซซ มคานอยกวาขอมลปรมาณหนวยความจาจรง เปน
จานวน 69 ขอมล จากจานวนขอมลทงหมด 150 ขอมล
3) VM เครองท 3 จาลองพฤตกรรมการเรยกใชบรการเวบเพจจานวน 500 ครง ซง
กาหนดใหเพมจานวนการเรยกใชบรการขนเรอย ๆ จนครบ 500 โดยผวจยไดนาขอมลปรมาณ
หนวยความจาทถกจดเกบไวในเทกไฟล มาดาเนนการเปรยบเทยบกบขอมลการพยากรณแบบ
EWMA และขอมลการพยากรณแบบฟซซในรปแบบของตาราง ซงทาใหไดผลการทดลองดงตาราง
ท 4.3
ตารางท 4.3 แนวโนมการเกด Memory Outage ระหวางขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจาก
วธการพยากรณแบบ EWMA กบขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากวธการพยากรณ
แบบฟซซ ใน VM เครองท 3 (กรณไมควบคมปรมาณหนวยความจาท 200 MB)
เวลา ขอมลจรง (MB) ขอมลพยากรณแบบ EWMA ขอมลพยากรณแบบฟซซ
00:00:00
00:00:30
00:01:00
DPU
66
ตารางท 4.3 (ตอ)
เวลา ขอมลจรง (MB) ขอมลพยากรณแบบ EWMA ขอมลพยากรณแบบฟซซ
00:01:30 143 144 667
00:02:00 144 142.99 567
00:02:30 143 143.99 466
00:03:00 144 142.99 366
….. …. …. ….
….. …. …. ….
….. …. …. ….
….. …. …. ….
….. …. …. ….
….. …. …. ….
01:28:00 319 318 319.46
01:28:30 318 319 317.54
01:29:00 319 318 319.46
01:29:30 318 319 317.54
01:30:00 319 318 319.46
01:30:30 318 319 317.54
จากตารางท 4.3 พบวา ขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบ
EWMA มคานอยกวาขอมลปรมาณหนวยความจาจรง เปนจานวน 121 ขอมล และขอมลปรมาณ
DPU
67
หนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบฟซซ มคานอยกวาขอมลปรมาณหนวยความจาจรง เปน
จานวน 96 ขอมล จากจานวนขอมลทงหมด 179 ขอมล
ขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากวธการพยากรณ ซงมคานอยกวาขอมลปรมาณ
หนวยความจาจรง จะทาใหเกด Memory Outage และเมอนาขอมลจากตารางท 4.1 ถงตารางท 4.3
มาคานวณคาเปนเปอรเซนตการเกด Memory Outage ของ VM ทง 3 เครอง จะไดผลลพธดงตาราง
ท 4.4
ตารางท 4.4 เปอรเซนตการเกด Memory Outage ของ VM ทง 3 เครอง (กรณไมควบคมปรมาณ
หนวยความจาท 200 MB)
เครองจกรเสมอน ขอมลการพยากรณ
แบบ EWMA
ขอมลการพยากรณ
แบบฟซซ
VM1 65.99% 40.14%
VM2 66.67% 46.00%
VM3 67.60% 53.63%
จากตารางท 4.4 แสดงใหเหนวา ขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากวธการพยากรณ
แบบฟซซ มเปอรเซนตการเกด Memory Outage ทนอยกวาวธการพยากรณแบบ EWMA นนคอ
จากการปรบปรงวธการพยากรณแบบ EWMA เพอใหมคาผลลพธการพยากรณทดขนดวยวธการ
พยากรณแบบฟซซ ทาใหวธการพยากรณแบบฟซซมอตราความเสยงทจะทาใหระบบการ
ประมวลผลคลาวดแบบสวนตว มอตราเสยงทจะสงผลใหเกดปญหากบระบบฯ นอยกวาวธการ
พยากรณแบบ EWMA ดงนน วธการพยากรณแบบฟซซ จงเปนวธทเหมาะสมทจะนาไปใชในการ
พยากรณปรมาณหนวยความจาในระบบการประมวลผลคลาวด
DPU
68
4.2 เปรยบเทยบปรมาณหนวยความจาระหวางขอมลปรมาณหนวยความจาจรง ขอมลปรมาณ
หนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบ EWMA และขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจาก
วธการพยากรณแบบฟซซ
จากขอ 4.1 จะเหนวา วธการพยากรณแบบฟซซมเปอรเซนตการเกด Memory Outage
นอยกวาวธการพยากรณแบบ EWMA ทาใหคาผลลพธการพยากรณแบบฟซซดกวา โดยแสดง
กราฟขอมลเปรยบเทยบไดดงภาพท 4.1 ภาพท 4.2 และภาพท 4.3 ใน VM1, VM2 และ VM3
ตามลาดบ
ภาพท 4.1 กราฟแสดงขอมลเปรยบเทยบปรมาณหนวยความจาใน VM เครองท 1 (กรณไมควบคม
ปรมาณหนวยความจาท 200 MB)
DPU
69
ภาพท 4.2 กราฟแสดงขอมลเปรยบเทยบปรมาณหนวยความจาใน VM เครองท 2 (กรณไมควบคม
ปรมาณหนวยความจาท 200 MB)
ภาพท 4.3 กราฟแสดงขอมลเปรยบเทยบปรมาณหนวยความจาใน VM เครองท 3 (กรณไมควบคม
ปรมาณหนวยความจาท 200 MB)
DPU
70
แตคาผลลพธดงกลาว ยงไมสามารถนาไปจดสรรหนวยความจาใหกบระบบฯ ได
เนองจากคาผลลพธดงกลาว ยงมความเสยงอย จงตองมการควบคมปรมาณหนวยความจาไวท 200
MB ตามเงอนไขทกาหนดไว จงจะจดสรรคาดงกลาวใหกบระบบการประมวลผลคลาวดแบบ
สวนตว ซงจะทาใหไดผลลพธดงตารางท 4.5 ภาพท 4.4 ภาพท 4.5 และภาพท 4.6 ใน VM1, VM2
และ VM3 ตามลาดบ
ตารางท 4.5 เปอรเซนตการเกด Memory Outage ของ VM ทง 3 เครอง (กรณควบคมปรมาณ
หนวยความจาท 200 MB)
เครองจกรเสมอน ขอมลการพยากรณ
แบบ EWMA
ขอมลการพยากรณ
แบบฟซซ
VM1 0.68% 0.00%
VM2 0.00% 0.00%
VM3 0.00% 0.00%
DPU
71
ภาพท 4.4 กราฟแสดงขอมลเปรยบเทยบปรมาณหนวยความจาใน VM เครองท 1 (กรณควบคม
ปรมาณหนวยความจาท 200 MB)
ภาพท 4.5 กราฟแสดงขอมลเปรยบเทยบปรมาณหนวยความจาใน VM เครองท 2 (กรณควบคม
ปรมาณหนวยความจาท 200 MB)
DPU
72
ภาพท 4.6 กราฟแสดงขอมลเปรยบเทยบปรมาณหนวยความจาใน VM เครองท 3 (กรณควบคม
ปรมาณหนวยความจาท 200 MB)
จากภาพท 4.1 ถงภาพท 4.3 ของทง 3 VM จะเหนไดวา ขอมลปรมาณหนวยความจา
จรง และขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบ EWMA มคาขอมลทใกลเคยง
กน ซงแสดงใหเหนวา หากปรมาณหนวยความจาในเครองจกรเสมอน มการปรบเปลยนอยาง
รวดเรว การนาขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบ EWMA ไปใชในการ
จดสรรปรมาณหนวยความจาใหกบเครองจกรเสมอน อาจทาไดไมทนทวงท หรอทาใหปรมาณ
หนวยความจาทไดจดสรรนน ไมเพยงพอตอการใชงานทเกดขนในเครองจกรเสมอน
แตขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบฟซซ และมการควบคม
ปรมาณหนวยความจาท 200 MB ดงภาพท 4.4 ถงภาพท 4.6 กลบใหผลลพธคาการพยากรณปรมาณ
หนวยความจาทมคามากกวาขอมลปรมาณหนวยความจาจรง และขอมลจากการพยากรณแบบ
EWMA (นนคอ มคา 0.00%) ซงแสดงใหเหนวา หากปรมาณหนวยความจามการปรบเปลยนอยาง
รวดเรว การนาขอมลปรมาณหนวยความจาทไดจากวธการพยากรณแบบฟซซ ไปใชในการจดสรร
DPU
73
ปรมาณหนวยความจาใหกบเครองจกรเสมอน สามารถทาไดทนทวงท ทาใหปรมาณหนวยความจา
ทไดจดสรรนน เพยงพอตอการใชงาน และสอดคลองกบการใชงานทเกดขนในเครองจกรเสมอน
แตอยางไรกตาม ในการปรบเปลยนปรมาณหนวยความจากรณท มการปรบ
หนวยความจาใหลดลงจากเดมอยางกะทนหน สงผลกระทบตอระบบการประมวลผลคลาวดแบบ
สวนตว และทาใหเกดความผดพลาด (Error) ในการเขาใชบรการเครองจกรเสมอนทอยในระบบ
การประมวลผลคลาวด เนองจาก ในการปรบเปลยนหนวยความจานน พนทหนวยความจาในสวนท
ถกปรบเปลยน ยงคงมการใชงานอย เมอมการปรบลดปรมาณหนวยความจา จงสงผลกระทบตอ
พนทหนวยความจาดงกลาว DPU
บทท 5
สรปผลการวจยและขอเสนอแนะ
5.1 สรปผลการวจย
งานวจยน นาเสนอวธการพยากรณปรมาณหนวยความจาของแตละเครองจกรเสมอน
ในระบบการประมวลผลคลาวดแบบสวนตว ดวยวธฟซซลอจก (Fuzzy Logic) ทมการปรบปรงมา
จากวธการพยากรณแบบ Exponentially Weighted Moving Average (EWMA) เพอใหไดปรมาณ
หนวยความจาทเพยงพอ มความเหมาะสม สอดคลองกบปรมาณหนวยความจาทใชงาน และ
สามารถนาผลลพธจากการพยากรณดงกลาวไปใชประโยชนในการตดสนใจได และจากผลการ
ทดลอง พบวา วธการพยากรณแบบฟซซ มอตราความเสยงทสงผลตอการเกดปญหา Memory
Outage กบระบบนอยกวาวธการพยากรณแบบ EWMA ซงใหผลทดกวาประมาณ 25.85% ซงการ
เกดปรากฏการณ Memory Outage เปนปญหาทเกดจากหนวยความจาไมเพยงพอกบการใชงานจรง
และเมอมการควบคมปรมาณหนวยความจาใหตางจากหนวยความจาจรงไมเกน 200 MB และ
จดสรรหนวยความจาดวยวธ Memory Ballooning ทาใหสามารถจดสรรหนวยความจาไดอยาง
อตโนมต มความยดหยน และเกดการใชงานหนวยความจาทคมคามากขน เนองจาก ไมตองเสย
พนทหนวยความจาจากการจองพนทแลวไมไดใชงาน
แตอยางไรกตาม การจดสรรหนวยความจาอยางอตโนมต ในกรณทตองมการปรบลด
ปรมาณหนวยความจาลง จะสงผลใหมการตอบสนองทไมดเทาทควร เนองจากเปนการปรบลดทไป
กระทบกบพนทหนวยความจาทมการใชงานอยเดม และยงไมมการคนหนวยความจา ทาใหเกด
ความผดพลาดอยบางในการเขาใชบรการระบบเวบไซตในเครองจกรเสมอน
DPU
75
5.2 ปญหาและขอเสนอแนะ
5.2.1 ปญหาทพบในงานวจย
OpenStack Cloud Software เปนซอฟตแวรทมการพฒนาอยตลอดเวลา ทาใหม
หลากหลายเวอรชน แตละเวอรชน มวธการตดตงทแตกตางกนไป จงใชเวลาในการศกษา และทา
ความเขาใจพอสมควร
ปรมาณหนวยความจาทใชในงานวจยน คอนขางมจากด ทาใหในการทดลองแตละครง
ตองใชเวลานาน รวมถงจานวนผใชงานทใชในการจาลองพฤตกรรมการใชบรการในเครองจกร
เสมอน กจากดเพยง 50 คน เพอไมใหมปรมาณงานทสงเกนกวาทหนวยความจาจะสามารถทางาน
ได
ไฟลสครปตทใชในงานวจยน เปนภาษา Bash ซงไมสนบสนนการคานวณจดทศนยม
ทาใหตองใชเวลาในการคนหาขอมลพอสมควร
5.2.2 ขอเสนอแนะ
ควรเลอกเวอรชนของ OpenStack Cloud Software ทมความเสถยร และเหมาะสมกบ
ความตองการใชงาน
ในงานวจยน ไมไดสรางระบบ หรอตดตงซอฟตแวรสาหรบตรวจสอบ (Monitoring)
การใชทรพยากรของเครองคอมพวเตอรแมขาย และเครองจกรเสมอน แตใชเพยงคาสงพนฐานใน
โอเพนซอรสเทาน น หากมระบบตรวจสอบการใชทรพยากร อาจทาใหงายตอการจดสรร
หนวยความจา หรอตรวจสอบสถานะของเครองในขณะนนได
ในการปรบเปลยนปรมาณหนวยความจา ควรมการปรบเปลยนในลกษณะของ block
ของหนวยความจา
ควรหาวธจดการพนทหนวยความจา กรณทมการปรบเปลยนหนวยความจาทลดลงจาก
เดม แตการปรบเปลยนนน ไปกระทบกบพนทหนวยความจาทยงมการใชงานอย
ควรหาวธในการพยากรณปรมาณหนวยความจาในระยะยาว เนองจากวธการพยากรณ
แบบฟซซในงานวจยน เปนการพยากรณแนวโนมปรมาณหนวยความจาในระยะสน
DPU
76
บรรณานกรม
DPU
77
บรรณานกรม
ภาษาไทย
ยพา ชดทอง, วภาดา แซอง, และเมธ สายมงคล.(2547). การพยากรณน าทวมโดยแบบจาลองฟซซ
ลอจก. การประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาต ครงท 9 ป พ.ศ.2547.
หลกสตรการบรหารสนคาคงคลง โครงการพฒนาหลกสตรและการฝกอบรมโลจสตกสและ
ซพพลายเชน. สบคน 20 สงหาคม 2557, จาก http://logisticscorner.com/Docfiles/
inventory/Forecasting.pdf
Shell Script. สบคน 20 สงหาคม 2557, จาก ftp://ftp.psu.ac.th/pub/bash-howto/Shell Script.pdf
ภาษาตางประเทศ
Jimoh, R.G., Olagunju, M., Folorunso, I.O., Asiribo, & M.A. (2013). Modeling Rainfall
Prediction using Fuzzy Logic. IJIRCCE, 1(4).
V Holy Angel Jenitha, & R.Veeramani.(2014) Dynamic memory Allocation using ballooning and
virtualization in cloud computing. IOSR Journal of Computer Engineering (IOSR-
JCE), 16(2), 19-23.
Apache Software Foundation. (1999-2015). Apache JMeter – Apache JMeterTM. Retrieved August
2014, from http://jmeter.apache.org/.
Bill Kleyman. (2012, August 01). Hypervisor 101: Understanding the Virtualization Market.
Retrieved August 2014, from http://www.datacenterknowledge.com/archives/2012/
08/01/hypervisor-101-a-look-hypervisor-market.
Linux Shell Scripting Tutorial – A Beginner’s handbook. (2013). While Loop – Linux Shell
Scripting Tutorial – A Beginner’s handbook. Retrieved March 2015, from http://bash.
cyberciti.biz/guide/While_loop.
Margaret Rouse.(2014). What is virtual memory ballooning? – Definition from WhatIs.com.
Retrieved August December 2014, from http://searchservervirtualization.
DPU
78
techtarget.com/definition/memory-ballooning.
OpenStack. (2010). All-In-One Single Machine – DevStack 0.0.1.dev6308 documentation.
Retrieved June 2014, from http://docs.openstack.org/developer/devstack/guides/
single-machine.html.
OpenStack. (2010). Software >> OpenStack Open Source Cloud Computing Software. Retrieved
June 2014, from http://www.openstack.org/software/.
Richard WM Jones. (2010). Virtio balloon | Richard WM Jones. Retrived December 2014, from
https://rwmj.wordpress.com/2010/07/17/virtio-balloon/.
Shell Script. Shell Script – Shell Script. Retrieved June 2014, from ftp://ftp.psu.ac.th/pub/bash-
howto/Shell 20Script.pdf.
Software Testing Classes. Introduction to Apache JMeter – Learn Performance Testing Using
JMeter in 11 days | Software Testing Class. Retrieved August 2014, from
http://www.softwaretestingclass.com/introduction-to-apache-jmeter-tutorial-series-1/.
The National Institute of Standards and Technology (NIST). (2013). Cloud Computing. Retrieved
August 2014, from http://www.csrc.nist.gov/groups/SNS/ cloud-
computing/index.html.
DPU
ภาคผนวก
DPU
80
DPU
81
DPU
82
DPU
83
DPU
84
DPU
85
DPU
86
DPU
87
ประวตผเขยน
ชอ-นามสกล นางสาวทพรตน ศลปพงศวรากร
ประวตการศกษา ปการศกษา 2549 สาเรจการศกษาระดบปรญญาตร
สาขาวทยาการคอมพวเตอร คณะวทยาศาสตร
มหาวทยาลยศลปากร
ตาแหนงและสถานททางานปจจบน นกวเคราะหนโยบายและแผนชานาญการ
สานกราชเลขาธการ
DPU