Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Cloud Service Orchestration Using Constraint Programming
KTH, School of Information and Communication Technology (ICT).
2016 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Cloud applications and services are frequently built using multiple tiers and current trends such as micro-services further increase componentization, allowing us to place each component in a different physical machine in a distributed cloud. Ericsson owns and manages very large networks, which offer diverse infrastructure in terms of computational power, storage but most importantly position in the network. Typically, a machine which is closer to the edge of the network (closer to the end user) will have limited resources but it will offer less latency, for a higher price.

At the same time, several enterprise/industrial areas expect to benefit from the cloud business model in a large-scale distributed environment. These types of applications have very diverse end-2-end Service-Level Agreements (SLA) to be fulfilled, while at the same time the cloud environment needs to optimize processing, storage, and networking costs. Moreover, customers might want to change and adjust SLAs/requirements themselves using selfmanagement portals.

The objective of this project is to model the network and services offered by Ericsson. Then, given the SLA, finding a valid solution of the problem, using a constraint solver. A solution is a set of physical machines that host the components the required service is composed from. This approach has many challenges since the same service can be composed from different sets of components. The connected components form a connectivity graph, where nodes in the graph are connected by physical links. But, since the connection is described by higher level components (composed by simpler components), this graph can also be expressed as a tree. Leaves in the tree are the nodes that compose the higher-level services and the ones that must be hosted in the infrastructure. The characteristics of each leaf-node depend on its parent and/or siblings in the component tree. Finally, since the components are normally connected, the physical connection between nodes in the network must be taken into consideration.

The proposed model is evaluated in several cases, in order to identify how the number of the software components and the infrastructure topology affect the solution finding. The results are promising, showing fast resolution of the problem instances, varying for each test case, from a few seconds to a couple of minutes.

Abstract [sv]

Molnapplikationer och tjänster är ofta byggda med flera nivåer och nuvarande trender såsom mikro-tjänster ökar ytterligare komponentiseringen, vilket tillåter oss att placera varje komponent i en annan fysisk maskin på ett distribuerat moln. Ericsson äger och förvaltar väldigt stora nätverk som erbjuder varierande infrastruktur när det gäller beräkningskraft , lagring och framför allt position i nätverket. Typiskt kommer en maskin som är närmare kanten av nätet (närmare slutanvändaren) att ha begränsade resurser, men det kommer att erbjuda mindre latens till ett högre pris.

Samtidigt räknar flera företag / industriområden med att dra nytta av moln affärsmodelltjänster i en storskalig och distribuerad miljö. Den här typen av applikationer har väldigt olika end-to-end varierande servicenivåavtal (SLA) som skall uppfyllas, medan moln miljön behöver optimera bearbetnings, lagrings och nätverks kostnader. Dessutom, kan kunden komma att vilja ändra och justera SLA / krav själva med hjälp av självhantering portaler.

Målet för detta projekt är att modellera nät och tjänster som erbjuds av Ericsson. Sedan, givet ett SLA, att hitta en giltig lösning på problemet, med hjälp av en villkorslösare. En lösning är en uppsättning av fysiska maskiner som är värdar för komponenterna från vilka den efterfrågade tjänsten är sammansatt. Detta tillvägagångssätt är förenat med många utmaningar eftersom samma tjänst kan bestå av olika uppsättningar av komponenter. De anslutna komponenterna bildar ett förbindelseschema, där noder i grafen är anslutna med fysiska länkar. Men eftersom anslutningen beskrivs av komponenter högre nivå (bestående av enklare komponenter), denna graf kan också uttryckas som ett träd. Löv i trädet är noderna som utgör de högre nivå tjänster och de som måste finnas i infrastrukturen. Egenskaperna hos varje löv-nod att bero på dess förälder och / eller syskon i komponentträdet. Slutligen, eftersom komponenterna i normal fall är anslutna, måste den fysiska anslutningen mellan noder i nätet tas i beaktande.

Den föreslagna modellen utvärderas i flera fall, för att identifiera hur antalet programvarukomponenter och infrastrukturens topologi påverkar resultatet av lösningen. Resultaten är lovande och visar snabb lösning av problemets instanser, varierande för varje testfall, från några sekunder till ett par minuter.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , p. 74
Series
TRITA-ICT-EX ; 2016:106
Keywords [en]
Distributed Systems, Constraint Programming, Cloud Services, Configuration
Keywords [sv]
Distribuerade system, molntjänster, konfiguration
National Category
Computer and Information Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-194507OAI: oai:DiVA.org:kth-194507DiVA, id: diva2:1040815
Subject / course
Computer Science
Educational program
Master of Science - Software Engineering of Distributed Systems
Presentation
2016-09-15, 10:00 (English)
Examiners
Available from: 2017-03-09 Created: 2016-10-28 Last updated: 2018-01-14Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1609 kB)78 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 1609 kBChecksum SHA-512
39f7d5352953da2ed90968e2bee12e6c78563e725b246443aa60a41f3c238847defcef4fecc5cce4f6140429c9a3a9c849589749548c553254b69fdb52fe1ebd
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Information and Communication Technology (ICT)
Computer and Information Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 78 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 319 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf