Published July 6, 2016
| Version v1
Publication
Open
Secure Scientific Applications Scheduling Technique for Cloud Computing Environment Using Global League Championship Algorithm
Creators
- 1. Federal University of Technology Minna
- 2. University of Technology Malaysia
- 3. Kwame Nkrumah University of Science and Technology
Description
Cloud computing system is a huge cluster of interconnected servers residing in a datacenter and dynamically provisioned to clients on-demand via a front-end interface. Scientific applications scheduling in the cloud computing environment is identified as NP-hard problem due to the dynamic nature of heterogeneous resources. Recently, a number of metaheuristics optimization schemes have been applied to address the challenges of applications scheduling in the cloud system, without much emphasis on the issue of secure global scheduling. In this paper, scientific applications scheduling techniques using the Global League Championship Algorithm (GBLCA) optimization technique is first presented for global task scheduling in the cloud environment. The experiment is carried out using CloudSim simulator. The experimental results show that, the proposed GBLCA technique produced remarkable performance improvement rate on the makespan that ranges between 14.44% to 46.41%. It also shows significant reduction in the time taken to securely schedule applications as parametrically measured in terms of the response time. In view of the experimental results, the proposed technique provides better-quality scheduling solution that is suitable for scientific applications task execution in the Cloud Computing environment than the MinMin, MaxMin, Genetic Algorithm (GA) and Ant Colony Optimization (ACO) scheduling techniques.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
نظام الحوسبة السحابية عبارة عن مجموعة ضخمة من الخوادم المترابطة الموجودة في مركز بيانات ويتم توفيرها ديناميكيًا للعملاء عند الطلب عبر واجهة أمامية. يتم تحديد جدولة التطبيقات العلمية في بيئة الحوسبة السحابية كمشكلة صعبة NP بسبب الطبيعة الديناميكية للموارد غير المتجانسة. في الآونة الأخيرة، تم تطبيق عدد من مخططات تحسين ما وراء الهندسة لمعالجة تحديات جدولة التطبيقات في النظام السحابي، دون التركيز بشكل كبير على مسألة الجدولة العالمية الآمنة. في هذه الورقة، يتم تقديم تقنيات جدولة التطبيقات العلمية باستخدام تقنية تحسين خوارزمية بطولة الدوري العالمي (GBLCA) لأول مرة لجدولة المهام العالمية في البيئة السحابية. يتم إجراء التجربة باستخدام محاكي CloudSim. أظهرت النتائج التجريبية أن تقنية GBLCA المقترحة أنتجت معدل تحسن ملحوظ في الأداء على مدى الفترة التي تتراوح بين 14.44 ٪ إلى 46.41 ٪. كما يظهر انخفاضًا كبيرًا في الوقت المستغرق لجدولة الطلبات بشكل آمن كما تم قياسها بشكل معياري من حيث وقت الاستجابة. في ضوء النتائج التجريبية، توفر التقنية المقترحة حل جدولة بجودة أفضل مناسب لتنفيذ مهام التطبيقات العلمية في بيئة الحوسبة السحابية من تقنيات جدولة MinMin و MaxMin والخوارزمية الجينية (GA) و Ant Colony Optimization (ACO).Translated Description (French)
Le système informatique en nuage est un énorme cluster de serveurs interconnectés résidant dans un centre de données et fournis dynamiquement aux clients à la demande via une interface frontale. La planification des applications scientifiques dans l'environnement de cloud computing est identifiée comme un problème NP difficile en raison de la nature dynamique des ressources hétérogènes. Récemment, un certain nombre de schémas d'optimisation métaheuristiques ont été appliqués pour relever les défis de la planification des applications dans le système cloud, sans trop insister sur la question de la planification globale sécurisée. Dans cet article, les techniques de planification des applications scientifiques utilisant la technique d'optimisation Global League Championship Algorithm (GBLCA) sont d'abord présentées pour la planification globale des tâches dans l'environnement cloud. L'expérience est réalisée à l'aide du simulateur CloudSim. Les résultats expérimentaux montrent que la technique GBLCA proposée a produit un taux d'amélioration des performances remarquable sur le makepan compris entre 14,44 % et 46,41 %. Il montre également une réduction significative du temps nécessaire pour planifier en toute sécurité les applications telles que mesurées paramétriquement en termes de temps de réponse. Compte tenu des résultats expérimentaux, la technique proposée fournit une solution de planification de meilleure qualité qui convient à l'exécution de tâches d'applications scientifiques dans l'environnement Cloud Computing que les techniques de planification MinMin, MaxMin, Genetic Algorithm (GA) et Ant Colony Optimization (ACO).Translated Description (Spanish)
El sistema de computación en la nube es un enorme grupo de servidores interconectados que residen en un centro de datos y se aprovisionan dinámicamente a los clientes bajo demanda a través de una interfaz front-end. La programación de aplicaciones científicas en el entorno de computación en la nube se identifica como un problema NP-hard debido a la naturaleza dinámica de los recursos heterogéneos. Recientemente, se han aplicado una serie de esquemas de optimización metaheurística para abordar los desafíos de la programación de aplicaciones en el sistema en la nube, sin mucho énfasis en el tema de la programación global segura. En este documento, las técnicas de programación de aplicaciones científicas que utilizan la técnica de optimización del Global League Championship Algorithm (GBLCA) se presentan por primera vez para la programación global de tareas en el entorno de la nube. El experimento se lleva a cabo utilizando el simulador CloudSim. Los resultados experimentales muestran que la técnica GBLCA propuesta produjo una notable tasa de mejora del rendimiento en el makepan que oscila entre el 14,44% y el 46,41%. También muestra una reducción significativa en el tiempo necesario para programar de forma segura las aplicaciones, medido paramétricamente en términos del tiempo de respuesta. En vista de los resultados experimentales, la técnica propuesta proporciona una solución de programación de mejor calidad que es adecuada para la ejecución de tareas de aplicaciones científicas en el entorno de Cloud Computing que las técnicas de programación MinMin, MaxMin, Genetic Algorithm (GA) y Ant Colony Optimization (ACO).Files
journal.pone.0158102&type=printable.pdf
Files
(2.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:681a5e2346482fd807824bb2ac38fa50
|
2.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تقنية جدولة التطبيقات العلمية الآمنة لبيئة الحوسبة السحابية باستخدام خوارزمية بطولة الدوري العالمي
- Translated title (French)
- Technique de planification d'applications scientifiques sécurisées pour l'environnement informatique en nuage à l'aide d'un algorithme de championnat de la Ligue mondiale
- Translated title (Spanish)
- Técnica de programación de aplicaciones científicas seguras para el entorno de computación en la nube utilizando el algoritmo del campeonato de la liga mundial
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2463235085
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0158102
References
- https://openalex.org/W1141949320
- https://openalex.org/W1537478891
- https://openalex.org/W154256836
- https://openalex.org/W1612732315
- https://openalex.org/W1970275772
- https://openalex.org/W1974483323
- https://openalex.org/W1981124272
- https://openalex.org/W1984829260
- https://openalex.org/W1989216112
- https://openalex.org/W2000233152
- https://openalex.org/W2006007226
- https://openalex.org/W2016982400
- https://openalex.org/W2019333014
- https://openalex.org/W2032728524
- https://openalex.org/W2045342588
- https://openalex.org/W2050313789
- https://openalex.org/W2084675406
- https://openalex.org/W2086520673
- https://openalex.org/W2088723799
- https://openalex.org/W2089081781
- https://openalex.org/W2090065465
- https://openalex.org/W2091638274
- https://openalex.org/W2092404524
- https://openalex.org/W2100251816
- https://openalex.org/W2100297710
- https://openalex.org/W2101651025
- https://openalex.org/W2117533929
- https://openalex.org/W2129468488
- https://openalex.org/W2159023601
- https://openalex.org/W2161230980
- https://openalex.org/W2162532949
- https://openalex.org/W2163902342
- https://openalex.org/W2188519096
- https://openalex.org/W2208783789
- https://openalex.org/W2263242635
- https://openalex.org/W2287303067
- https://openalex.org/W2333635672
- https://openalex.org/W2506771747
- https://openalex.org/W2520294154
- https://openalex.org/W2699137143
- https://openalex.org/W2950441981
- https://openalex.org/W2964339827
- https://openalex.org/W4300222858
- https://openalex.org/W4323653443
- https://openalex.org/W606877085