Δυναμική Διαχείριση Πόρων σε Kubernetes

Abstract

Η ραγδαία ανάπτυξη εφαρμογών υπολογιστικού νέφους αποτελεί μια καινοτομία που ασπάζεται από τον εταιρικό κόσμο όλο και περισσότερο, αφήνοντας πίσω τον παραδοσιακό χαρακτήρα ανάπτυξης εφαρμογών. Σε παράλληλο βαθμό αναπτύσσονται και εφαρμογές που υιοθετούν το μοντέλο του υπολογισμού στα άκρα του δικτύου, το οποίο είναι ένα κατανεμημένο υπολογιστικό πλαίσιο που φέρνει τις επιχειρησιακές εφαρμογές πιο κοντά σε πηγές δεδομένων. Οι επιχειρήσεις που χρησιμοποιούν τις παραπάνω εφαρμογές έχουν ισχυρά πλεονεκτήματα , όπως βελτιωμένους χρόνους απόκρισης. Οι μικροϋπηρεσίες που συνιστούν τις εν λόγω εφαρμογές βασίζονται σε containerized αρχιτεκτονικές (αρχιτεκτονικές κιβωτίων). Τα containers διαμορφώνουν τη νέα εποχή των εφαρμογών υπολογιστικού νέφους λόγω των βασικών οφελών τους, όπως το μικρό βάρος, η ελάχιστη κατανάλωση πόρων για την εκτέλεση μιας εφαρμογής που μειώνει το κόστος και η εύκολη και ταχεία κλιμάκωση ανάλογα με τις απαιτήσεις του φόρτου εργασίας. Ωστόσο, οι εφαρμογές νέφους που βασίζονται σε κιβώτια απαιτούν εξελιγμένες μεθόδους αυτόματης κλιμάκωσης, ικανές για να δεσμεύουν και να αποδεσμεύουν αυτόματα και έγκαιρα πόρους νέφους χωρίς την ανθρώπινη παρέμβαση, ανταποκρινόμενες στις δυναμικές διακυμάνσεις του φόρτου εργασίας. Το Kubernetes, ο ενορχηστρωτής κιβωτίων για εφαρμογές που αναπτύσσονται στο υπολογιστικό νέφος, προσφέρει αυτόματη κλιμάκωση για τον πάροχο της εφαρμογής προκειμένου να ανταποκρίνεται στη συνεχώς μεταβαλλόμενη ένταση της ζήτησης. Αυτή η δυνατότητα αυτόματης κλιμάκωσης μπορεί να προσαρμοστεί με ένα σύνολο παραμέτρων, αλλά αυτές οι παράμετροι διαχείρισης είναι στατικές, ενώ η δυναμική των εισερχόμενων αιτημάτων ιστού συχνά αλλάζει. Στη παρούσα διπλωματική θέσαμε ως απώτερο στόχο να κάνουμε τη διαχείριση των εφαρμογών που βασίζονται στο νέφος καλύτερη και αποτελεσματικότερη. Προτείνουμε μια λογική κατανομής πόρων σε περιβάλλον Kubernetes, χρησιμοποιώντας τεχνικές μηχανικής μάθησης, που καθιστά τις αποφάσεις αυτόματης κλιμάκωσης κατάλληλες για τον χειρισμό της πραγματικής μεταβλητότητας των εισερχόμενων αιτημάτων.