Dynamic Consolidation of Highly Available Web Applications - Inria - Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique Access content directly
Reports (Research Report) Year : 2011

Dynamic Consolidation of Highly Available Web Applications

Abstract

Datacenters provide an economical and practical solution for hosting large scale n-tier Web applications. When scalability and high availability are required, each tier can be implemented as multiple replicas, which can absorb extra load and avoid a single point of failure. Realizing these benefits in practice, however, requires that replicas be assigned to datacenter nodes according to certain placement constraints. To provide the required quality of service to all of the hosted applications, the datacenter must consider of all of their specific constraints. When the constraints are not satisfied, the datacenter must quickly adjust the mappings of applications to nodes, taking all of the applications' constraints into account. This paper presents Plasma, an approach for hosting highly available Web applications, based on dynamic consolidation of virtual machines and placement constraint descriptions. The placement constraint descriptions allow the data- center administrator to describe the datacenter infrastructure and each appli- cation administrator to describe his requirements on the VM placement. Based on the descriptions, Plasma continuously optimizes the placement of the VMs in order to provide the required quality of service. Experiments on simulated configurations show that the Plasma reconfiguration algorithm is able to man- age a datacenter with up to 2000 nodes running 4000 VMs with 800 placement constraints. Real experiments on a small cluster of 8 working nodes running 3 instances of the RUBiS benchmarks with a total of 21 VMs show that con- tinuous consolidation is able to reach 85% of the load of a 21 working nodes cluster.
Externaliser l'hébergement d'une application Web n-tiers virtualisée dans un centre de données est une solution économiquement viable. Lorsque l'administrateur de l'application considère les problèmes de haute disponibilité tels que le passage à l'échelle et de tolérance aux pannes, chaque machine virtuelle (VM) embarquant un tiers est répliquée plusieurs fois pour absorber la charge et éviter les points de défaillance. Dans la pratique, ces VM doivent être placées selon des contraintes de placement précises. Pour fournir une qualité de service à toutes les applications hébergées, l'administrateur du centre de données doit considérer toutes leurs contraintes. Lorsque des contraintes de placement ne sont plus satisfaites, les VM alors doivent être ré-agencées au plus vite pour retrouver un placement viable. Ce travail est complexe dans un environnement consolidé où chaque nœud peut héberger plusieurs VM. Cet article présente Plasma, un système autonome pour héberger les VM des applications Web haute-disponibilité dans un centre de données utilisant la consolidation dynamique. Par l'intermédiaire de scripts de configuration, les administrateurs des applications décrivent les contraintes de placement de leur VM tandis que l'administrateur système décrit l'infrastructure du centre de données. Grâce à ces descriptions, Plasma optimise en continu le placement des VM pour fournir la qualité de service attendue. Une évaluation avec des données simulées montre que l'algorithme de reconfiguration de Plasma permet de superviser 2000 nœuds hébergeant 4000 VM selon 800 contraintes de placement. Une évaluation sur une grappe de 8 nœuds exécutant 3 instances de l'application RUBiS sur 21 VM montre que la consolidation fournit par Plasma atteint 85% des performances d'une grappe de 21 nœuds.
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Dates and versions

inria-00567102 , version 1 (23-02-2011)

Identifiers

  • HAL Id : inria-00567102 , version 1

Cite

Fabien Hermenier, Julia Lawall, Jean-Marc Menaud, Gilles Muller. Dynamic Consolidation of Highly Available Web Applications. [Research Report] RR-7545, INRIA. 2011, pp.26. ⟨inria-00567102⟩
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