Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l. 9 ,  No. 3 ,  June 201 9 , pp.  1637 ~ 1644   IS S N:  20 88 - 8708 ,  DOI: 10 .11 591/ ijece . v 9 i 3 . pp 1637 - 16 44     1637       Journ al h om e page :  http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/IJECE   Demand - driven  Gaussia n  wind ow  optimi zation fo r exe cuting  preferr ed  popul atio n of j ob s in cloud  clusters       Va ide hi M 1 ,  T .R . Gopal ak ri s hnan 2   1 Depa rt m ent   of  I nform at ion  Sci e nce   and Engi ne e ring,   Da y a na nd a saga r  Col le ge   of   Engi ne eri ng,   Ind ia   2 Raj ar aj eshwari   Coll ege of   Enginee ring ,   Indi a       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   J un   6 , 201 8   Re vised  Dec  15 , 2 01 8   Accepte d  Dec  29 , 201 8       Schedul ing   is  one  of  the   essenti al   en abl ing  t echnique   for  Cloud  computing   which  fa ci l itate s   eff i cient  r esourc e  u ti l iz a ti on   a m ong  the   jobs   sche dul ed  fo r   proc essing.   How eve r,   it   exp er ie nc es  per form anc e  over he ads  due  to  the  ina ppropri at e  pr ovisioni ng  of  resourc es  to  re que sting  jobs.  It  is  ver y   m uch   essenti a l  tha t  th e  per form anc e  o f  Cloud  is  ac complished  through  int el l ige n t   sche duli ng  and   al locati on  of  resourc es.   In  t his  pape r,   we  propose  th e   appl i ca t ion  of  G aussian  window  where   jobs  of  het ero g ene ous  i n  nat ur e  a r e   sche du le d   in   the round - robin  fash io n  on  d iffe r ent   Cloud  c luste rs.   The   cl usters   are   heteroge n eo us  in  nat ure   hav ing  dat a ce nt ers  with  var y ing  se ver   ca p ac i t y .   Perform anc e  ev al ua ti on  resul ts  show   tha t  th e  proposed  a lg orit hm   has   enha nc ed  the   Q oS  of  the  comp uti ng  m odel .   Al loc a ti on  of   Jobs   to  spe ci fi c   Cluste rs ha s  improved  th e  s y stem   throughput a nd   has  red uc ed the l at en c y .       Ke yw or d s :   Cl oud  c om pu ti ng   Dem and - dr ive n   Eff ic ie ncy   In sta ntane ous  util iz at ion   Jo bs   Re so urce  util iz at ion   Sche du li ng   Copyright   ©   201 9 Instit ute of   Ad v ance d  Engi ne eri ng  and  Sc ie n ce .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Vaide hi M,    Dep a rtem ent o f  I nfo rm ation   Scie nce a nd  E ng i neer i ng,   Dayana nd a sag ar Co ll ege  of  E ng i neer i ng,   Ku m arasw am y  la yout,  Ba ngal or e ,   I ndia .   Em a il :  vaideh im - ise @d ay anan da saga r. e du       1.   INTROD U CTION   Gen e rati on  of   a  huge  volu m e  of   data  a nd   re qu irem en t  of   high - s pee d  com pu ta ti on   with  le ss  inv est m ent  has  pav e d  way  to  fast  de velo pm e nt  of  the  Cl ou d  te ch no l og y.  Ther e  is  a  c omplet e  trans form at io n  of  com pu ti ng  wh e n  c om par e d  to   the   tra diti on al   m et ho d.   This   su cc e ssf ul  m od el   is  buil t  us in g  t he   G rid  te chnolo gy,  V irtual iz at ion   a nd   Distrib uted   com pu ti ng .  The  Cl oud  prov i des  hi gh - s peed   proces sors  f or   com pu ta ti on   a nd   sto ra ge  as  a  serv ic e.  T hough  this  m od el   is  hig hly  us e d  f or   com pu ta ti on   and   sto rag e  th ere  are  sever al   iss ues  to  be  ad dr esse d  as  Infr ast r uc ture - as - se rv ic e.   Du e  to  non - unif or m   and   tim e - var yi ng  w orklo a d,   the  resour c es  require d  to  sust ai n  the  wor klo a d  is  al so   var ia ble  [1 ] .  Am azon ,  G oogle,  et c.,  inv e ste d  a   consi der a ble  a m ou nt  of  m on ey   in  their  data   centers   as  the y   hav e   to  m ai ntain  the  se rv e r sto  s us ta in  thei r  pe a k  work l oa d.   T he   ave rag e   util iz at ion   of  ser vers  was   only   10 %  [ 1].  T hey  then   reali zed   that  m erg ing  di ff e rent   work l oa ds   with  the   c om pli mentary  us ag e  pa tt ern s  will   en han ce   the   ser ve r  ef fici ency  a nd  it   w ou l d  be   a   c os t - eff ect ive  eco nom ic  m od el   to  ren t  the  resou rces  to  the  public  [2 ] .  Am az on   la unc hed   A WS  ( Am azon   We b  Ser vices)  util it y  com pu ti ng ,  and   a fter  the  la un c h,   se ver a l  IT  industries   op te d  f or   Cl oud  c om pu ti ng   tha n  inv est in g  on  c os tl y  serv e rs  [ 2].  As   the  de m and   g re w,   t he  c om pu ti ng  m od el   sta rted   enc ounteri ng  seve re  chall enges li ke  job sc hedulin g an d resou rce a ll ocati on   [3 ]  e xc lusively  to  c om pu te  r eal  d at a.   The  ser vice  pr ov i der   has  to  cat er  to  heter ogene ous  jo bs   and   not  just  a  cl us te r  of  cl ie nts  w hose   requests  are  h om og eneous  in  natu re.  Chall e nges  are  relat ed  to  flexi bili ty   in  IaaS.  T his  paper  prese nts  a  novel   appr oach   usi ng  the  Ga us sia n  wind ow   to  op ti m iz e   the  e xecu ti on  of  pr efer red   po pula ti on   of   j obs  in   cl ou d  cl us te rs.   Her e  the  com pu ti ng  m od el   com pr ise s  of   cl us te rs   of   f our  di ff e r ent  capaci ti es.  Figure  1  pres ents  a  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :   20 88 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  9 , N o.   3 ,  June   201 9   :   1637  -   1644   1638   con ce ptu al   m od el   f or  a pp li ca ti on   of  Ga us si an  wind ow .   T he  m od el   incl udes  of  tw o  e ntit ie s,  a  J ob  dis pa tc her  and  Cl us te rs .  The  m od el   es tim a te s  the  re qu i red   am ount  of   res ources  for  c om pu ta tio n  of  j obs  t o  av oid  inap pro pr ia te   use  of the  av ai la ble r es ources .           Figure  1 .   Co nc eptual  m od el   of cluste rs wit h a cl us te r  m ana gem ent syst e m       The  pap e r  is  struct ur e d  as  f ollow s ,  Sect io n  I  pr ese nts  the  e voluti on  of  the  c om pu ti ng   m odel ,  feature s   and   t he  chall e nge  ad dresse d  i n  this  pa pe r.   S ect ion   I I  pr ov i des  a  s umm ary  of   the  relat ed  li te ratur e.  Sect ion   III  pro vid es  the  de ta il s  of   the  con cept ual  m od e l  and   the  al gori thm   fo r  al locat ing   the  res ourc es  to  requesti ng  job s .   Larg e   am ou nt  of   job s   ar riving  are   cl assifi ed  ba sed   on  prop e rt ie s  li ke  si ze,  res ource  ut il iz at ion   per i od  a nd  com pu ti ng   c ost .  Perfor m ance  evaluati on  of   the  pro po se d  al go rithm   is  discusse d  in  S ect ion   I V.   Fi na ll y,   Sect ion   V  c onc lud es  the  pa per.    This  sect io n  bri efs  ab out  the  backg rou nd   of  the  pro pose d  s yt e m   e m ph asi zi ng   on  sig nific ant  resea rc h  work   ca rr ie d  out  to  en han ce  t he  qual it y  of   s evice  in  the  cl oud  syst em .  Sc hedulin g  an d  Re so urce  al loc at ion   in   the  heter ogen eous  cl oud  e nv i ronm ent  is  an  op e n  res earch  c halle nge  w he re  m a ny  resea rch e r s  an d  academ ic ia ns   a re  w orkin g  to w ar ds   to  e nhanc e  the  perform a nce  of  the  com pu ti ng  m od el .  Fo rm   the  su r ve y  it   is  ob s er ved   t hat  the  sch ed ulin g  te chn i qu e s  has  an  im pact  on   com pu ta ti on   co st,  resou rce  uti li zat ion   tim e,  e nerg y   util iz at ion   and  Q oS,  eff ic ie nt  sche du li ng  al so   reduces  the  job   re j ect io n  rat io.  T.  R.  Gopal akr is hn a n  Nair   et   a l.,  in  their   w ork   s ay   that  it   is  es sentia l  to  i den t ify   the  tre nds  of  dif fere nt  re qu e st  stream s  in  e ver y  cat e go ry  by  auto  cl assifi cat ion   a nd  orga ni ze  pr e - al locat ion   of  res ource s  in  a  pr e dicti ve   way  to  reduc e  the  num ber   of  jo bs  bein g  reject ed   and   al so   re duct ion   in  c os t  per   ta sk   com pleti on   [ 4].  M.  Me z m az  e t  al .  in  their  wo r k  ha s   inv est igate d  th e  prob le m   of   sche du li ng  the   prob le m   pr ecedence  - co ns tr ai ned   par al le l  app li cat io ns   on  th e   heter og e ne ou s   com pu ti ng   syst e m   (Clou d  c om pu ti ng),   in  their  w ork  the y  hav e  pro pos ed  a  ne w  pa ra ll el   bi - obj ect ive  hybr id  ge netic   al go rithm   that  tak es  into  acc ou nt  the  ta sk   c om ple ti on   tim e   and   al s o  m in i m iz ed   energy  c on s um pt ion   [5 ] .  Mi ng s ong  Che n  et   al .,  say   that   due  to   the  e xi ste nce  of   res ource   va ria ti on s ,  it   is  a  chall enge  for  c loud  w orkf l ow  resour ce  al loc at ion   strat egies   to  gu a ran te e  a   reli able  Qo S .  They  al so   say   that  it   is  har d  t o  pr edict   their  pe rfor m ance  under   var ia ti ons   becau se  of   la ck  of   acc urat e  m od el li ng  and    evaluati on m eth ods  [ 6].    Hsu   M on   K yi   et   al .,  say   that  in  cl ou d  c om pu ti ng   syst em s   sched ulin g  and   al locat io n  of  virtua l  resou rces  an d  virtu al   m achine  are  chall e ng e s.  To  a ddres s  this  issue ,  they   hav e  pro posed   an  al gorithm   wh i c h  pro vid es  e ff ect ive  an d  e ff ic ie nt  res ource  al l ocati on.  T hey  hav e   u se d  Stoc hastic   Ma rko v  m od el   to  m eas ur e  t he  scal abili ty   and   tract abili ty   of   infr a struct ur e   resou rce  in  pri vate  cl ouds.  Their  c on t rib ut ion   ha s  f ocus ed  on   enh a ncin g  the  syst e m   per for m ance  by  enabl ing   the  res ponse   tim e   [7 ]   W e xin   Li  et   al .,  hav e  pro posed  a   j oin t  op ti m iz ation   m od el ,  this  c hoose s  the   re qu est   al locat ion  po li cy   s uch  th at   the  prov i der  gain s  high  ba ndwidt h  util iz at ion   at   it s  datace nte rs,   and  each  us e r  exp e riences   a  low  delay   [ 8].  Pandaba   et   al .,  in  their  w ork  say   that  cl oud  in frast r uc ture  c om pr ise s  of   se ver al   da ta centers,   an d  the  c us tom er  need  a  sli ce  of  the   com pu ta t ion al   powe r  over  a  scal able  netw ork .  They  say   de li ver y  of   re sources  a re  done   in  an  el ast ic   way.  The  c halle nge   inv est igate d  by   the m   is   the  wait   tim e  exp erie nced   by  the  cust om ers.   The  resea rc he rs  ha ve  pro pose d  a  m od ifie d  Ro und  Ro bin  al gorit hm   that  reduce s  the w ai t  tim e,   there b y  im pr ovin g  the   pe rform ance  [ 9]  Mu bar a k  et   al ,  hav e  m ade  a  stud y  on  ta sk   sche du li ng   al gorithm s.  Th e  resea rc her s  hav e  e nhanced   the  Min - Mi n  al gorithm   to  enh a nce  t he  ta s k  c om pleti on   pe rio d.   T he  a uthors  say   that,  th rou gh   t he  e xp e rim ental   analysis,  the   pro po se d  al go rithm   has  pr oduce d  a  bette r   Ma ke  sp an  a nd   im pr oved  resou rces  util iz at ion   [ 10 ] .  S te fano  Ma rron e  et .al,  hav e  pro posed   a  m od el - d rive n  ap proac h  f or   the  autom at ic   negotia ti on   a nd  res ource  al lo cat io n  for  avail abil it y  of   crit ic al   cl oud  ser vices.  T he   authors  hav e  use d  Ba ye sia n  ne twork  to  e valuate  the  avail abili ty  of r es ources  fo r  crit ic al  servic es [11 ] .   Th ough  m any   researc h  has   bee n  car ried   ou t  t o  en ha nc e  the  res ourc e  util iz at ion   in  the  cl ou d  env i ronm ent, ther e  f e w  a reas  to b e  foc us ed  to  inc rease t he qu al it y o f  se rv i ce in clo ud e nv iro nm ent.   The  c ur ee nt sy stem s less fo c us o n  a ppr oach e s to  e nhance     1.   Lat ency o f  t he c om pu ti ng  m odel   2.   Thro ugh put   Im pr ov i ng thes e two pa ram et e rs would  enha nc e b et te r uti li zat ion   of r es our ces in cl oud  e nvir on m ent   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &   C om p  En g   IS S N:  20 88 - 8708       Dema nd  - dr iv e n Gaussi an  wi ndow  opti miza t ion  f or  exec uting pr ef erred  popu lati on  of j obs …( Vaid e hi  M )   1639   This  w ork  fo c us es  on  en hanci ng   the  syst em   per form ance  by  op ti m a l  util iz at ion   of   the  avail abl e   resou rces.  T o  achieve  this ,  we  pro pose  a  con ce ptu al   m od el   as   sho wn   i n  F ig ur e  1.   Th e  m od el   com pr ise s  of  cl us te rs  w hich   is  a  set  of   m achines  pack e d  into  rac ks .  These  cl us te r s   are  connecte d  with  high  ba ndwidt h  cl us te r  netw or k.   Cl us te rs  a re   m anag ed  by  the  Cl us te r  m a nag em ent  syste m   wh ic h  al locat es  j obs  to  m achines .   Jo bs   gen e rall y  ha ve  a   set   of  resou rce  r eq uir e m ent  for  sc he du li ng   or  packi ng   t he  ta s ks   i n  the   m achine  ei ther   for  sto ra ge  or   execu ti on.   T he   Ga us sia n  wi ndow  m od el   is  app li ed   to  t he  pro po se d  m odel   to  accom plish  best  util iz at ion  of a vaila ble r e sour ces. T he Gau ss ia n   wi ndow is  app li ed  to dif fe ren t C lu ste rs.   The  m achines  are cluste red d ependin g o n diff e ren t  data  ha nd li ng a nd  pro cessi ng s peed.    Limi tati on s in   the exist ing  Resource  Al locat ion Model   Ma ny  of  the   r esearche rs  w orkin g  on  sc heduling  an d  res ource   al locat ion  ha v e  pro po se d  new  al gorith m s  an d  com pu ti ng  m od el   but  thei r   w ork  does  no t  em ph asi s   m uch   on  cl us te rin g  t he  m achines  acc ordin g  t o  com pu ta ti on   or stor a ge re qu ir e m ents.   App li catio n  and w or kin g o f  t he a l gorit hm   The  propose d  al gorithm   is  a pp li ed  t o  a  set   of   sam ple  d at a  show n  Ta ble  1.   T he  ta ble  com pr ise s,  of  Jo bI D,  Ti m e  stam p  assigne d,  siz e  of  the  job  a nd  Ma chine  I D  as sign e d  t o  eac h  com pu ti ng  m achine   an d  fin al ly   the   cl us te rs form e d wit h  a n Id as sign e d.       Table  1.   Param et ers  R el at ed  t o  J obs S c he du l ed   Sl.no .   Jo b  I D   Ti m e   Sta m p   Jo b  Size   Machin e I d   (Static  I P)   Clu ster I d   1   J 1   T1   6 0 0 KB   2 0 0 .168.2 .2   Clu ster0 2   2   J 2   T2   5 0 0 MB   1 9 9 .170.5 .1   Clu ster0 1   3   J 3   T3   6 0 0 KB   2 0 0 .168.2 .3   Clu ster0 2   4   J 4   T4   2 0 0 KB   2 0 0 .168.2 .4   Clu ster0 2   5   J 5   T5   7 0 0 MB   1 9 9 .170.5 .3   Clu ster0 1   6   J 6   T6   2 9 9 KB   2 0 0 .168.2 .5   Clu ster0 1       The  Cl us te r  m anag em ent  syst e m   (CMS)  classifies  the  j obs  base d  on  th e  resour ce  re quirem ent  fo r  processi ng  an d  then   distri bu te s  to  a ppr opriat e  cl us te rs .  T he   Roun d - robi n  s cheduli ng  is  use d  for  the   exec utio n  of the  job s  in  c lusters.   In it ia ll y,  the  j obs  are  cl assi fied  by  CM S  as  a  fre e  pr iorit y,   pr od uctio n  pri or it yand  moni tor  pr i or it y   job s . The   f ree   pr i or it y  jo bs  us e  m ini m um   reso ur ces   for  c om pu ta tio n,  a nd  the  com pu ta ti on al   cost  is  com par at ively   low,   t he  produ ct ion   pr io rity   job s   ha ve  th e  hi gh e st  pr i or it y,  the  CM S  sees  t o  that  the se  jo bs   are   no t  den ie d  of   t he  re quest ed  r eso ur ces ,  an d  t hey  are  al s o  not  al locat ed  to  ov e rloa de d  m a chines .  T his  ensure s   that  load  bala ncin g  is  ta ke n  care  of  the  pro posed  m od el .  The  fr ee  pr i or it y  job s  a re  ta ken   ca re   of  by  the   m on it or  p ri or it y jobs  to e ns ur e resour c es.Ea ch  jo b  has  a ti m e sta m p  (t s ),  job   Id   (J i )  a nd a  co m par ison   operat or .  The  c om par iso n op e rato r  is  great er th a n or l ess tha n.   Resources  and U nits    CPU - num ber  of c or es/ sec ond   Mem or y - byte s   Disk   Sp a ce - byte s   Disk  ti m e fr act ion   (I / O  in  sec onds / sec onds)  [12 ]       2.   ALGO RITH M  I MPLEME NTATIO N   a.   Assum ption : w it h  ref e re nce to t he pr opos e d m od el  in  F ig ure 1, the cl us te r s 1 t o 4 ar e  C1 , C 2,  C 3  a nd C4   Assum ption s:   1.   C1: data  ha nd li ng capa bili ty  in  Peta byte s   C2: data  ha nd li ng cap a bili ty  in  Te rab yt es   C3: data  ha nd li ng capa bili ty  in Giga byte s   C4: data  ha nd li ng capa bili ty  in  Me gab yt es   2.   Jo b I d= 1,2,3, a ssign e d base d on their  ar rival  r at e as  J 1 , J 2 ,  J 3  …...   J n   3.   Synchr on iz at io n  am on g t he  Cl us te rs     4.   Cl us te r  fail ur e  ta ken  ca re a utom at ic ally    Step 1 :  J ob 1   if   reso ur ce re quire me nt in  Pet abyt es size   then   Step 2: Check f or  res ources  av ailab le   at t ha t  insta nce  of  ar r iv al   If a v aila ble sc hedule   Else   Step 3 :  Check  f or  res ources i n C 2 a nd C3   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :   20 88 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  9 , N o.   3 ,  June   201 9   :   1637  -   1644   1640   If a v aila ble   Step 4 : Sp li t t he  job in ter abyt es size  and gig ab y te s  size    Syn c   C2  and  C 3   Sch e dule   Step 5 :  Else   bl ock th e  Job 1   Step 6 :  Check   wait  ti me  of J ob 1   and  c heck  reso ur ce  av ailab le     If a v aila ble   Step 7 : Unbloc k Jo b 1   and  sc he du le     Re peat f or all  job s   b.   Applic at ion o f Gaus sia n w in dow   In   t his  pa per,  we  im ple m ent   the  Ga us sia n  window  to   a   set   of   job s .  The  un i qu e  pr op e rty   of  the   al gorithm   is  th at   j us t  the  prev io us   histo ry  of  the  job   siz e  [ 8]   is  su ff ic ie nt  t o  pre dict  the  r eso ur ce  requir e m ent  for  the  cu rr e nt   j ob.  K nowing  the  Me an  “ µ”  the  aver a ge   require d  res ources,  a nd   t he   sta nd ar d  de viati on   σ 2 wh ic h  in dica te s  the  act ual  r eso ur ce  util iz ed  by  t he  jo b  ea rlie r  will   ena ble  the  CM S  to  al locat e  resource   for   the  cu rr e nt  j ob  in  e xec utio n  with ou t  wasti ng  tim e  fo r  c om pu ta ti on   of  res ource  re qu irem ent.  Hen c e  this   appr oach al so   will  incr ease  th e thro ughput  of the  syst em .   In our resea rc h, we  u s e the  infor m at ion  of t he  r es ource size  al locat ed  f or e xecu ti on  of the  previ ou s  jo b.   c.   Gau s sia n win dow  for p re dicti on   Gau s sia n  distr ibu ti on  is  a  po we rful  too l  app li ed  e xp a nsi vely   to  pr ob lem s  li ke   reg r ession  a nd  cl assifi cat ion .  In   the  Gaussi an  proces s  a  pri or   pro ba bili ty  distrib ution   is   assum ed  init i al ly   ov er  the  va rio us   functi ons  po s s ible  to  descr i be   the  process  of   ge ner at in g  data,  a nd  a  poste rio r  pro ba bili ty   distribu t ion   is  ob ta ine d  after   gaining   knowl edg e   ab out  the   obser ve d  valu es.  T he  poste ri or  im pr ov es   th e  knowle dge   of  the   ob s er ved ove r t he  pri or.     [ ] =   ⅇ - y     Wh e re y= [ − ] 2 2 2     W it h resp ect  to  G a us sia n wi ndow   The param et ers    a= de fines  t he req uirem ent o f  the  resou rces   x=  T he  act ual  al locat ed   re sou rce    c 2 =def ine s the   real res ources   util iz ed   b=  the  av e ra ge  r es ource  requi red    d.   Si m ulati on   set up and  predict ion o f res ults    To  im ple m ent  the  pro posed  a lgorit hm   to  ac hieve  the  res ults,  heter og e ne ou s  Cl us te rs  al ong  with  a   com m un ic at ion   netw ork  us ing  a  TC P  pr oto c ol  was   buil t.  The  Cl ust ers  we re  c re at ed  us i ng  V Mware.   W i res hark t oo l  w as  us e d  t o  m on it or t he Dat a transm issi on  a m on g  to t he  Cl us te rs .        3.   RESU LT   A N ALYSIS   Thr ee  d i ff e ren t  cases  wer e  conside red to  pro ve  the  appli cat ion o f  t he pr opose d  al gorithm , h ere     a.   Ca se I : B est   Util iz at ion  o f  av a il able resou rce s b y  requeste d Jobs   Figure  2  dep ic t s  the  best  util iz at ion   of  the  al locat ed  re sourc es;   her e  the p r opos e d  al gorit hm   cl assifi es   the  jo bs   a s  per  the  res ources  requested .  It  c an  be  obser ve d  that  the   area   unde r  t he  c urve  sh ows   the  util iz at ion  of the all ocate d resou rces.    The  ap plic at io n  of  the  Ga us s ia n  wind ow   ha s  al so   ena bled  to  en han ce  the   la te ncy  and   th rou ghput  of  the  syst em .  The  Fig ur e  3  a nd  Fig ure  5  il lustrate s  the  la te ncy  an d  Fi gur e  4  il lustrate s  the  thr ough pu t .   Th e   la te ncy  per io d.  W it h  re fer e nc e  to  Fig ur e  3  tim est a m p  “0n s”  dep ic ts  th e  st art  of   e xec utio n  of  a  ta sk,   the   ta sk  wait s appro xim at ely f or “ 6ns” to l oad on t o t he  m achine a nd co m plete s the e xecu ti on in  556ns.    Be fore  sche du l ing ,  cl ust erin g  of   the j obs b as ed  on  their  jo b  siz e  based  o n  t he  pro posed  al gorithm   th e   la te ncy  of   the  syst e m   is  co m par at ively   im p rove d.   Fi gure  6  re pr e sents  t he   thr oughput  of  the  propose d  syst e m .  It  is  obser ved  that  sche duli ng  t he  j obs   to   a ppr opriat e  cl ust ers  has  reduce d  t he  j ob   re j ec ti on s  a nd  sta rvat ion .   The  sc he du le d jobs  h a ve fully  u ti li zed th e  all oc at ed res ourc es.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &   C om p  En g   IS S N:  20 88 - 8708       Dema nd  - dr iv e n Gaussi an  wi ndow  opti miza t ion  f or  exec uting pr ef erred  popu lati on  of j obs …( Vaid e hi  M )   1641       Figure  2.  O ptim al   reso urce  ut il iz ation       Figure  3.  Lat en cy  o f  the  pro posed  syst em           Figure  4 .   Re source   util iz at ion by the  all ocate d jobs  in  a ppr opriat e cluste rs           Figure  5 .   Ro undtrip f ro m  the  pro po se d  syst e m           Figure  6 .   Th r ough pu t  of the  s yst e m  w hen jo b  Size  is  prop ort ion at e t o  the  re qu e ste d res ource   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :   20 88 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  9 , N o.   3 ,  June   201 9   :   1637  -   1644   1642   b.   Ca se I I:  U nd e r util iz at ion  of R eso ur ces  whe n job si ze is l ess  than  t he reso ur ce al locat ed   Figure  7  s how s  the  util iz at ion   of  res ources   by  j obs  al loc at ed  to  m achi nes.   In   this  c a se  the  act ua l   resou rce  re quir ed  f or  com pu t at ion   is  not  est i m at ed  pr io r  to   sche du li ng.  T he  area  unde r  t he  cu r ve  de pic ts  the   util iz at ion   of   a ll ocated  res our ces.  Th ough  th e  com pu ta ti on   is  com plete ,  the  resou rces  are   no t  fu ll y  util iz ed .   The  th rou ghpu t  of   the  syst em   is  red uc ed  by  15 - 20 % .  Fig ure  8  sho ws  the  aver a ge  re duce   in  thr oughput  of   the   syst e m . W e  ca n  obse rv e  th at   tho ug h  the   com pu ta ti on  is  com pleted   the  al locat ed  res ources  are  not    com plete ly  u ti l iz ed.           Figure  7.   U nde ru ti li zat ion   of  al locat ed  re sou rces           Figure  8.   Th r ough pu t  of the  s yst e m  w hen  jo b  siz e  is l ess  th an  the  all ocate d resou rce size       c.   Ca se  II I:  In c om ple ti on   of   ex ecuti on   du e  to  def ic it   of   re qu i red   res ources:  The  m achines  are  no t  cl us te r ed   and res ources   are all ocated  wi tho ut e stim at i ng the  re qu ire d res ources  f or  c om pu ta ti on     In   this  case,  Fi gure  9  r ep rese nts  res ource  ut il iz at ion   wh ere   the   j ob  siz e  is  gr eat er  tha n  the  res ource s   al locat ed.   Here  the  re source s  are  al locat e d  to  a  tra diti on al   c om pu ti n g  m od el   w here  the  re source s  ar e   no t cl us te re d.           Figure  9.   De fici t of   res ources  to  al locat ed  jo bs   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &   C om p  En g   IS S N:  20 88 - 8708       Dema nd  - dr iv e n Gaussi an  wi ndow  opti miza t ion  f or  exec uting pr ef erred  popu lati on  of j obs …( Vaid e hi  M )   1643   4.   CONCL US I O N   Eco no m ic   data   com pu ti ng   an d  stora ge  has  pav e d  way  f or  IT  ind ust ries  and   re searc hers  to  i m pr ove   the  existi ng   sy stem   by  ref ram ing   an d  re desi gn i ng   the  e xisti ng   te ch nolo gy.  In   our  resea rc h  w ork  we  pro po s ed   a  Con ce ptu al   m od el   of   Fu tu re  Cl oud  Cl ust er.Th e  a pp li c a ti on   of  the  G aussian  window  to  this  m od el   has   enh a nce d  t he  s yst e m   per f or m ance.   From   the  res ults  it   can   be   obse rv e d  t hat  the   al locat ed  resou rces  a re  best   util iz ed,   the  pro po se d  al go rithm   a lso  preven ts  resou r ce  con te ntion. The  sim ulati o n  res ults  sho w  the  i m pr ovem ent  i n  thr ough pu t  a nd   reduce  in  la te ncy.  Furthe r   the  propose d  syst e m   can  su pport   op ti m al  energy  util iz at ion  whi ch wil l be ca rr i ed  as  an exte nsi on .       REFERE NCE S   [1]   Saij ie   Hu ang,   Mingsong  Chen,   Xiao  L iu,   De hui  Du,  Xiaoho ng  Chen,   "V ariati on - Aw are   R e source   Allocation   Eva lu at ion  for  C loud  W orkflows  Us ing  Stat isti cal  Model  Ch ec ki ng , "   2014  IE EE   Inte rnational   Co nfe renc e  on  Bi g   Data  and  Cloud   Computing  ( BdCl oud) ,   vol. 01, n o .   pp .   201 - 208 ,   2014,   doi :10. 110 9/BDCloud,   48 ,  2014 .     [2]   T.   R .   Gopal akr ishnan  Nair ,   M.  Vaid ehi ,   “ Eff i ci en t  Resourc e  Arbitra t ion  and   Alloc a ti on  Str at eg ie s  in  C lou d  Com puti ng  thro ugh  Virtua l iz a tion , ”   2011  In te rn ati onal  Conf ere nce   on  Cloud   C omputing  and  In te lligen ce   S ystem s   ( CCIS ) ,   China ,   I EE E   Xplore   201 1 .   [3]   T.   R.   Gop al akr ishnan  Nair ,   P .   Ja y are kha ,   " Pre - allocation  Str at eg ie s  of  Com puta ti on al   R esourc es  in  Clou d   Com puti ng  using  ada pti v e  Res onanc e  Th eor y - 2 , "   Inte rnationa l  Journal  on  Cloud  Computing:  Serv ices  and  Archi t ec tu re( IJC CSA) ,   Vol. 1,   No . 2,   Augus t  2011 .   [4]   M.Mez m az ,   N. Mela b,   Y.Kessa ci ,   Y.C.Lee,  E.G.  Talbi,  A.Y. Z om a y a ,   D. Tu y tte ns ,   “ A  Para ll e l  Bi - objecti v e  H ybrid   Meta heur isti c  fo r  Ene rg y - awa r e   Schedul ing  for  Cloud  Com put ing  S y stems , "   El sev i er,   Journal   of  Parall el   an d  Distrib ute d  Com puti ng  71( 2011)   ,   pp - 1497 - 1508 ,   2011 .   [5]   Mingsong  Chen,   Saij ie   Huang ,   Xin  Fu,  Xiao  Liu,  Jifeng  He ,   “ Stat ist ical  Model  Chec king  - Bas e d  Eva luation  an d  Optimiza ti o n  for  Cloud  W orkflow  Resourc e  Alloc ation , ”   I EE E  Tr ansacti ons  on  Cloud  Computing ,   Vol.   pp - 99,   d oi :   10. 1109/T CC . 20 16. 2586067 ,   201 6.   [6]   Hs u  Mon   Ky i  and  Thi nn  Thu   Naing  “ Stocha stic   Markov  Model  Approac h  For  Eff ic ie n t  Virtua l  Ma chi nes  Schedul ing  On  Privat e  Cloud , ”   Inte rnational   Jo urnal  on  Cloud  Computing  Serv ic es  and  Archi tecture   ( IJCCSA ) ,  Vol. 1,   No.3, November  2 011 .   [7]   W enxi n,   Heng   Qi,   Kegiu   L i,  Julong  L an,  “ Joint  opti m i za t ion  of  Bandwidt h   f or  Provider  and   Delay   for  Us er   in   Software   Def ined Dat a   Cen te rs , ”   IEEE  Tr ansactions   on  Cloud  Co mputing ,   Vol   5,   No 2,   Apri l - June   2017 .     [8]   Pandaba   Pradh a n,   Praful la   Ku .   Behe ra ,   B . 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      IS S N :   20 88 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  9 , N o.   3 ,  June   201 9   :   1637  -   1644   1644   BIOGR AP H I ES   OF  A UTH ORS       Mr s.Vaidehi  M   obti an ed    B. E.   ( El e ct roni cs  and  Com muni cation)   and   M.E .   (Inform at ion   Te chno log y )  de gre es  from   Ban gal ore   Univer sit y   in  th e  y e ar  2 001  and  2007  r espe ctively .   She   is   per suing  her   Ph.D  in  Visw eswaray   Technol ogi c al   Univer sit y ,   Karna ta k a,   Ind a i.   She   is  cur ren tly   working  as  As st.Profe ss or  in  De par tment  of   Info rm at ion  Sci ence   and  Engi n ee rin g,   Da y a nanda sa gar   Coll ege   of  Eng i nee ringB anga lor e.   The   aut hor  ha s  serve d  as  Resea rch   As socia t e  i n  Resea rch   Indu str y   and  Inc ub at io n  Cent er ,   DS I.   Her   Resea r ch  In te r e st s a re  C loud  Co m puti ng,   Com pute r  Ne tworks.   dm .v ai deh i@ gm ai l.co m ,  vaid ehim - ise @d ay anandasa gar.ed u         Dr.   T. R.  Gopalakri sh nan   Nai r ,     obtained  his   M.T ec h   degr e e  from   India n  Instit ute  Scie n c e,  Banga lor e  and  his  Doctor ate  in   Com pute r  Science   and  Engi ne eri ng.   He  is  a  m ember  in  seve ral  profe ss iona l  b od ie s  li ke   IEEE,   A CM,  CS I,   et c .   C urre ntly   h e    is  serving  as  a  R ec t or  in  RRGroup  of  Instit uti ons  ,   B anga lor e.   He  h a s  serve d  in  var ious  ca pa ci t ie s  as  Senior  Scie n ti st,  Ind ia n  Spa ce   Resea rch   (  PA RAM   Aw ard ee ),   Vice   Pr eside n t  Resea r ch,   DS   Instit uti ons ,   B anga lor e,   Visi tin g   Resea rch   Profess or,   Univer sit y   of  Ulster,   UK .   Form er  Saudi  Aram co  Endow ed   Chai r ,   T ec hnol og y   and  Inform at i on  Mana gement, P MU .   KS A -   2015   trg nair@gm ai l. com ,  www. tr gnai r.org       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.