I AE I nte rna t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   6 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 7 ,   p p .   12 4 ~ 1 3 8   I SS N:  2252 - 8938 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ai. v 6 . i3 . p p 1 2 4 - 1 3 8          124       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J AI   An App ro ch bas e d on G eneti c Algo rith m   for  M ulti - t ena nt  Reso urce Alloca ti o n in Saa S Appli c a tion s       E la heh  kh eiri 1 M o s t a f a   G ho ba ei  Ara ni 2 Alirez a   T a g hiza deh 3   1 De p a rtme n o f   Co m p u ter E n g in e e rin g ,   Isla m ic  Az a d   Un iv e rsit y   M a h a ll a t,   M a h a ll a Bra n c h ,   Ira n   2,   3 D e p a r t m e n o f   Co m p u ter E n g i n e e rin g ,   Isla m ic  A z a d   Un iv e rsit y   T e h ra n ,   P a ra n d   Bra n c h ,   Ira n       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   10 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   A u g   12 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   A u g   2 6 ,   2 0 1 7       In   re c e n y e a rs,  th e   u se   o c lo u d   se rv i c e s   h a b e e n   si g n if ica n tl y   e x p a n d e d .   T h e   p ro v id e rs  o f   so f t w a r e   a a   s e rv ice   e m p lo y   m u lt i - ten a n a rc h it e c tu re to   d e li v e se rv i c e to   th e ir  u se rs.  In   th e se   m u lt i - ten a n a p p li c a ti o n th e   re so u rc e   a ll o c a ti o n   w o u ld   su f f e f ro m   o v e r - u ti li z a ti o n   o u n d e r - u t il iza ti o n   issu e s.  Co n sid e ri n g   th e   sig n if ica n e ff e c ts  o f   re so u rc e   a ll o c a ti o n   o n   t h e   se rv ice   p e rf o r m a n c e   a n d   c o st,  in   th is  p a p e we   h a v e   p ro p o se d   a n   a p p ro a c h   b a se d   o n   g e n e ti c   a lg o rit h m   f o re so u rc e   a ll o c a ti o n   w h ich   g u a ra n tee se rv ice   q u a li ty   th ro u g h   p ro v id in g   a d e q u a te  re so u rc e s.  T h e   p ro p o se d   a p p r o a c h   a lso   i m p ro v e s   s y ste m   p e r f o r m a n c e ,   m e e ts  th e   re q u irem e n ts  o f   u se rs  a n d   p ro v id e m a x i m u m   re so u rc e   e ff icie n c y .   S i m u latio n   r e su lt sh o w   th a t h e   p ro p o se d   a p p ro a c h   h a b e tt e re sp o n se   ra te  a n d   a v a il a b il it y   c o m p a rin g   to   o th e a p p r o a c h e s,  w h i le  p ro v id e s an   e f f icie n re so u rc e   u sa g e .   K ey w o r d :   C lo u d   co m p u tin g   G en etic  al g o r ith m   M u lti te n a n t   R eso u r ce   allo ca tio n   Utilizatio n     Co p y rig h ©   2 0 1 7   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   E lah eh   k h ei ri ,   Dep ar t m en t o f   C o m p u ter   E n g i n ee r in g ,   I s la m ic  A za d   U n iv er s it y   Ma h allat,   Ma h allat  B r an c h ,   I r an .   E m ail:  ela h eh _ k h e ir i2 0 0 2 @ y a h o o . co m       1.   I NT RO D UCT I O N     C lo u d   co m p u ti n g   as   a   n e w   m o d el  f o r   h o s t in g   a n d   d eliv er y   s e r v ices i s   attr ac ti v f o r   co m p a n y   o w n er s .   I eli m i n ates   th n ee d   f o r   u s er s   to   d esig n   lo g i s tic s   an d   al lo w s   co m p an ie s   to   s tar w it h   s m al a m o u n o f   r eso u r ce s   an d   in cr ea s t h e   r eso u r ce s   ac co r d in g   to   th e d e m a n d   [ 1 ] .   P r ice  m o d el  in   c lo u d   co m p u ti n g   is   b ased   o n   co n s u m p tio n   r ate.   A   clo u d   p r o v id es   its   o n li n b u s i n e s s   a p p licatio n s   th r o u g h   w eb   b r o w s er   o r   an o th er   s o f t w ar e.   A p p licatio n s   a n d   d ata  ar s to r ed   o n   th s er v er s   a n d   ar av ailab le  to   u s er s   o n   d e m an d .   Deta ils   ar e   k ep h id d en   f r o m   th e   u s er s   wh o   d o   n o n ee d   p r o f icie n c y   o r   co n tr o o v er   th e   clo u d   in f r a s tr u ct u r th a t h e y   u s e   [ 2 ].   C lo u d   ap p licatio n s   ar p r o v id ed   to   u s er s   as   s er v ice  i n   th e   f o r m   o f   s o f t w ar e   or   SaaS .   T h is   e n ab le s   o r g an izatio n s   to   r ec eiv s o f t war s er v ices  t h r o u g h   t h I n ter n et,   w it h o u h a v i n g   to   p a y   t h h ig h   co s o f   s er v er ,   licen s e,   i n s tal latio n   a n d   co m m is s io n i n g   o f   h ar d w ar an d   s o f t w ar e.   I n   th is   m o d el,   clo u d   p r o v id er s   in s tall  an d   r u n   ap p licatio n   s o f t w ar in   th clo u d ,   an d   c lo u d   u s er s   ac ce s s   to   t h s o f t w ar b y   clo u d   clie n ts .   T h i s   eli m i n ate s   th n ee d   to   in s tall  a n d   r u n   t h ap p licatio n s   o n   th u s er ' s   co m p u ter ,   an d   s i m p li f ies  it s   m ai n ten a n ce   a n d   s u p p o r t   [ 3 ].   C lo u d   co m p u tin g   ar ch i tectu r is   p r i m ar il y   m u lti - ten a n s er v ice - o r ien ted   ar ch itect u r e.   Mu lti - ten an c y   i n   clo u d   co m p u ti n g   r ef er s   to   t h m a n n er   in   ar c h ite ctu r al  d esi g n   o f   s y s te m   t h at  o f f er   s o f t w ar as  a   s er v ice.   T h is   i m p lie s   th e   f ac t   th at  co m p a n ie s   m u s n o p u r ch ase  a n d   m ai n tai n   I T   in f r a s tr u ct u r an d   t h eir   co m m u n icatio n s .   A   m u lt i - ten an s y s te m   s h ar es  r u n n i n g   ap p licatio n   b et w ee n   a   g r o u p   o f   p ar ticip an ts   o r   ten an ts   ( s er v ice  c u s to m er ) .   Mu lti - te n an c y   is   an   o r g a n iza tio n al  ap p r o ac h   f o r   SaaS  ap p licatio n s   th a w a s   in tr o d u ce d   ar o u n d   2 0 0 5   [ 4 ] .   I n   m u lti - te n an cy   t h p r o g r a m   d is tr ib u tio n   a m o n g   s er v er s   i s   ea s ier   as  o n l y   a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       A n   A p p r o c h   b a s ed   o n   Gen etic  A lg o r ith fo r   mu lti - ten a n t R e s o u r ce   A llo ca tio n   in   ( E la h e h   kh eiri )   125   s a m p le  o f   th p r o g r a m   s h o u ld   b d is tr ib u ted .   On   t h o th er   h a n d ,   h ar d w ar u til izatio n   r ate  wo u ld   b i m p r o v ed .   T h ese  t w o   f ac to r s   r ed u ce   th c o s ts   o f   all  p r o g r a m s   [ 5 ].   Sin ce   t h m u lti - te n an c y   i s   s o f t w ar ar ch itect u r in   t h b u s i n ess   m o d el  o f   SaaS t h e   p r ice  an d   q u alit y   o f   s er v ice  ar i m p o r tan t i s s u es i n   t h i s   ar ea .   Mu l ti - te n an t   SaaS  ap p licatio n s   r u n   o n   m u ltip le  s er v er s   i n   a   d is tr ib u ted   m eth o d .   E ac h   s er v er   h a s   a   p o r tio n   o f   s y s te m   r eso u r ce s   s u c h   a s   p r o ce s s i n g   ca p ab ilit y   o f   C P U,   n et w o r k   b an d w id t h ,   s to r ag ca p ac it y ,   etc.   I n   m u lt i - te n a n S aa ap p licatio n s ,   ea ch   ten a n is   u s ed   f o r   g r o u p   o f   u s er s   w it h   s i m ilar   n ee d s .   As  r esu l t,  th u s er s   o f   v ar i o u s   te n an m a y   n ee d   to   h a v e   d if f er e n k in d   an d   a m o u n o f   r eso u r ce s   to   r u n   t h ap p licatio n .   T h er ef o r e,   each   r eq u est  t h at  is   s en b y   th u s er s ,   o b tain   p ar o f   p r o v id er s   r eso u r ce s .   T h e   p r o v id er   s h o u ld   en s u r t h at  th cu s to m er s   r eq u e s ts   w il b m et  co m p letel y .   T h is s u o f   r eso u r ce   al lo ca ti o n   f o r   m u lti - te n an ap p licatio n s   h a s   s p ec ial   s i g n if ican ce   d u to   its   i m p ac t   o n   t h e   p er f o r m a n ce .   T h er ar v ar io u s   m o d el  f o r   t h e   allo ca tio n   o f   r eso u r ce s   in   t h f ield   o f   clo u d   co m p u ti n g ea c h   o n e   u s e s   s p ec i f ic  tech n iq u e s   a n d   alg o r ith m s   [ 6 ].   Desp ite  th at  i n   t h clo u d ,   o n ca n   au to m atica ll y   r ec ei v th e   r eso u r ce s   on - d e m a n d ,   th o th er   ca n   s til l   b f ac ed   w ith   t h p r o b lem s   r elate d   to   in s u f f icie n r eso u r ce s .   T h ese  cr ea tes  u n d er - u tili za t io n   o r   o v e r - u tili za t io n   s itu a tio n   d u to   th e   u s o f   p a y - p er - u s m o d el.   U n d er - u tili za tio n   o r   o v er - u tili za tio n   ar cr itical  an d   u n r e s o lv ed   ch alle n g es i n   t h f i eld   o f   r eso u r ce   allo ca tio n   [ 7 ].   O v er - u til izatio n   h ap p en s   o n c p r o v id er   ca n   n o m ee t   t h r eq u ested   s er v ice  le v el .   T h p r o f it  f r o m   cu s to m er s   i s   lo s d u e   to   p o o r   p er f o r m an ce   an d   c u s to m er s   s to p   u s i n g   p r o g r a m s   a f ter   e x p er ien ci n g   w ea k   s er v ice  t h at  lead s   to   p er m an e n t d am a g a n d   lo s s   o f   c u s to m er s   [ 8 ].   Un d er - u tili za t io n   h ap p en s   o n ce   th ad d itio n al  r eso u r ce s   ar k ep ev en   i f   th e y   ar n o r eq u ir ed   ( r eso u r ce s   at  n o n - p ea k   ti m r e m ai n   u n u s ed ) .   As  r esu lt  w i t h o u a n   ef f ec ti v m o d el,   co s tl y   re s o u r ce s   ar lo s w h e n   th lo ad   is   n o m ax i m u m   [ 9 ].   Fro m   a n   ec o n o m ic  v ie w p o in u s in g   less   t h a n   ca p ac it y   is   a   w aste  o f   m o n e y .   T h is   m ea n s   t h a w p a y   m o n e y   f o r   s o m eth in g   th a w d o   n o n ee d   o r   w i ll  n o u s e.   Usi n g   to o   litt le,   d escr ib es  th e   s it u atio n   t h at   s o m clo u d   r eso u r ce s   ar n o u s ed   b y   t h Vir t u al   Ma ch i n e   ( VM )   an d   p r o g r a m   i s   r u n   [ 8 ].   A cc o r d in g   to   t h d escr ip tio n   m en tio n ed   ab o v e,   te n a n t   ba s ed   r eso u r ce   allo ca tio n   i s   o n e   o f   th w a y s   to   d ea w it h   n o n - o p ti m u m   u s o f   r eso u r ce s   an d   h a s   co n s i d er ab le  im p ac o n   co s t - ef f ec t iv en e s s   o f   th Saa S   s y s te m .   So   in   o r d er   to   u s o f   r eso u r ce s   o p ti m all y ,   th ap p licatio n   o f   g en e tic  alg o r it h m s   in   th is   f ield   w er e   in v e s ti g ated .   T h r est  o f   th is   p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo w s Sectio n   I I   is   d ev o ted   to   th r elate d   w o r k   an d   th p r o p o s ed   ap p r o ac h   is   p r esen te d   in   s ec tio n   I I I .   E v al u atio n   an d   s i m u lat io n   r e s u l ts   o f   t h e   p r o p o s ed   ap p r o ac h   ar p r esen ted   in   t h s ec tio n   I V   an d   f in all y   i n   s ec tio n   V ,   co n clu s i o n s   an d   r ec o m m en d atio n s   ar p r o v id ed .       2.   RE L AT E WO RK S   I n   th i s   s ec tio n   v ar io u s   s t u d i es  h a v b ee n   i n tr o d u ce d   ab o u t h m u lti - te n a n r eso u r ce   allo ca tio n .   T h s ec tio n   also   p r esen ts   d i f f er en ca teg o r ies  a n d   co m p ar es  th p r esen ted   ap p r o ac h es  in   ter m   o f   i m p o r ta n p ar am eter s     2 . 1 .     T ena nt   B a s ed   Reso urce   Allo ca t io n Appro a ches   1.   H. C ai  et  al.   [ 1 0 ]   s u g g e s a   T o o lk it  b ased   o n   J av m e ch an i s m   th a s u p p o r ts   m u lt i - te n an g r an u lar   m ec h a n i s m .   T h au th o r s   u s ed   C o n te x t   o f   T en an ts ,   C o n tex r u n - ti m e le m e n t s   t h at  co n tai n   i n f o r m atio n   o f   ten an ts .   2.   J .   Hu et  al.   [ 1 1 ] ,   p r o v id I VI C   th at  is   p lat f o r m   f o r   ac ad em ic  r esear ch er s   to   cr ea t cu s to m   v ir tu a l   co m p u ti n g   e n v ir o n m e n t s ,   d y n a m icall y   f o r   d i f f er e n s cie n ti f i ca lcu la tio n ,   s i m u latio n   an d   a n al y s i s   t h r o u g h   tech n o lo g y   V M.   T h e y   u s ed   E u ca l y p t u s   clo u d   co m p u ti n g   p latf o r m ,   w h ich   o f f er s   SO AP   in ter f ac es  a n d   p r o v id es th ab ilit y   to   u s ac c o r d in g   to   VM   in s tan ce s   r eq u es t.   3.   Y.   J ie  et  al.   [ 1 2 ]   co n clu d ed   th at   w it h   c u r r en r e s o u r ce   allo ca tio n   m o d el s ,   SaaS   p r o v id er s   w il p a y   co n s ec u tiv e   co s ts   to   u s t h w o r ld ' s   r eso u r ce s   w i th o u t   r eg ar d   to   r eso u r ce s   u s ed   b y   ea ch   ten a n t.   As  a   r esu lt,  t h er i s   a   n ee d   to   cr ea te  f lex ib le  a n d   co r r ec ar ch itect u r o n   t h p ar t h at   Saa p r o v id er s   p a y   f o r   ac tu al  u s o f   r eso u r ce s .   4.   J av ier   E s p ad as  et  al.   [ 8 ] ,   to   ac h iev co s t - e f f ec ti v s ca lab i lit y   o f   SaaS  a n d   s o lv i n g   o v e r - u ti lizatio n   a n d   u n d er - u ti lizatio n   p r o b le m s ,   i n tr o d u ce   te n a n b ased   r e s o u r ce   allo ca tio n   m o d el  ( T B R A M)   f o r   Saa S   ap p licatio n s   o n   clo u d   co m p u ti n g   i n f r as tr u ct u r e.   T h is   m o d el  is   co m p r is ed   o f   th r ee   co m p le m en tar y   ap p r o ac h es.  T h f ir s i s   s ep ar atio n   b ased   o n   t h te n a n th at  s ep ar ates  co n te x f o r   d if f er en te n a n ts .   T h s ec o n d   m et h o d   is   te n a n b ased   VM   allo ca tio n .   W ith   t h is   ap p r o ac h   w w ill   b ab le  t o   ca lcu late   th e   ac tu al  n u m b er   o f   r eq u ir ed   VM   o f   ea ch   te n an at  a n y   g i v e n   m o m e n t.  B u t h last   o n is   t en an b ased   lo ad   b alan cin g .   T h is   allo w s   lo ad   b alan ci n g   o f   v ir t u al  m ac h i n es to   b d o n ab o u t a   ce r tain   ten an t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.  6 ,   No .   3 ,     Sep tem b er   2 0 1 7   :   1 2 4     1 3 8   126   5.   Ma r ek   W o d et  al.   [ 7 ] ,   o f f er e d   co s t - e f f ec ti v en e s s   o f   m o d el   ( T B R A M)   f o r   a   SaaS   s y s te m .   T en an t   b as ed   r eso u r ce   allo ca tio n   m o d el  b ased   is   o n o f   t h w a y s   to   d ea w it h   n o n - o p ti m u m   u s o f   r eso u r ce s .   W h en   co m p ar ed   w it h   tr ad itio n al  s o u r ce   s ca le,   t h is   m et h o d   ca n   r ed u ce   t h co s o f   i m p le m en ti n g   t h SaaS   s y s te m s   i n   clo u d   en v ir o n m en t s .     2 . 2 .     Reso urce s   utiliza t i o n c o ntr o l in  m ultit ena nt  a pp lica t io ns   a pp ro a ches   1.   W .   W an g   et  al.   [ 1 3 ] ,   in   t h f i eld   o f   s ep ar atio n   a n d   co n tr o o f   r eso u r ce s ,   u s e   Kal m a n   f i lter   to   esti m ate   C P u s a g o f   t h ten a n t s   w h o   s en d   d if f er en t y p e s   o f   r eq u est s .   T h ese  r eq u est   esti m ate s   ap p l y   o n l y   to   id en ti f y   t h m alicio u s   w o r k lo a d ,   n o t to   id en tify   in d i v id u al  s u b s cr ip tio n s .   2.   P r ev io u s   v alu a tio n   m et h o d s   h av b ee n   li m ited   to   s m aller   n u m b er   o f   r eq u est s   to   est i m ate  th r e s o u r c e   d em a n d s .   T h er is   n o   p r ev io u s   w o r k   b y   ta k i n g   2 0   o r   m o r r eq u ests .   I f   Q.   Z h a n g   et  al.   [ 1 4 ] ,   h ad   s tu d ies  b y   lin ea r   r eg r es s io n   o r   Kal m a n   f ilter s   u s in g   t h ap p licatio n   b asis   T P C - W   th at  h a s   1 4   d if f er en t y p es  o f   r eq u ests .   Kr af et  al.   [ 1 5 ] ,   h av also   ev alu a ted   th i m p ac o f   th n u m b er   o f   r eq u ests   ( b et w ee n   o n an d   f i v e)   o n   d if f er en t li n ea r   r eg r es s io n   an d   m ax i m u m   li k eli h o o d   o f   r eso u r ce   esti m atio n   m et h o d s .   3.   Si m o n   Sp in n er   et  al.   [ 1 6 ] ,   p r o v id co n tr o o f   r eso u r ce   u t iliz atio n   in   m u lti - te n an ap p licati o n s .   T h e y   ar g u e   w a y   to   s u p p o r m u l ti - ten a n ap p licatio n s   in   o r d er   to   g u ar a n tee  t h p er f o r m a n ce   f o r   ea ch   ten a n t.   T h ey   e x p lain   t h eir   w a y   to   co n tr o th u s o f   r eso u r ce s   i n   MT A s .   T h g en er al  id ea   is   t h at  t h r eso u r ce   d em a n d   o f   ev er y   te n a n is   ch e ck ed   in   th f ir s s tep .   I n   th s e co n d   s tep ,   th ese  r eso u r ce   d em an d s   ar u s ed   to   co n tr o th ten a n t s   r eso u r c e   u s i n d iv id u all y .   T h e y   e v al u ated   th r ee   d if f er e n ap p r o ac h es  o f   r eso u r ce   d em a n d   esti m at io n   b ased   o n   Kal m a n   f ilter in g ,   li n ea r   r eg r es s io n   an d   t h Ser v ice  De m a n d   L a w   ( SD L ) .     2 . 3 .     T ena nt  ba s ed  re s o urce s   a llo ca t io n o ptim iza t io n a pp ro a ches   1.   S y s te m   r e s o u r ce s   all o ca tio n   o p ti m izatio n   ap p r o ac h   is   an   e f f ec ti v w a y   to   i m p r o v s y s te m   p er f o r m a n ce ,   en s u r Qo an d   m ee t h r e q u ir e m e n ts   o f   th u s er .   A s   class ic  t y p o f   o p ti m izatio n   is s u e,   s y s te m   r eso u r ce s   allo ca tio n   o p ti m izat io n   is s u i s   NP - h ar d   p r o b le m   w it h o u r e s o u r ce   allo ca ti o n   o p ti m izatio n   alg o r ith m   w it h   p o l y n o m ial  ti m co m p lex it y .   T h er ef o r e,   an   ef f ec tiv al g o r ith m   m u s ag r ee   o n   th ac cu r ac y   o f   p er f o r m a n ce .   Saa ap p lic atio n s   co n s u m r eso u r ce s   i n   m a n n er   s i m ilar   to   w eb - b as ed   ap p licatio n s .   I n   th r esear ch   o p ti m ized   s y s t e m   r eso u r ce   allo ca tio n   in   w eb - b ased   ap p licatio n   s y s te m s ,   th er is   n u m b er   o f   w el l - k n o w n   al g o r ith m s   s u ch   as  L P T ,   B o u n d Fit   an d   MU L T I FIT .   T h ese  alg o r ith m s   ar ea s il y   i m p le m en ted   an d   u n d er   s o m co n d itio n s   t h e y   ca n   o b tain   s o l u tio n s   clo s to   th b est  s o lu t i o n .   B u th e y   a ls o   h av e   d is ad v a n ta g es   s u ch   as   h ig h   co s t   an d   q u alit y   o f   u n s u s tain ab le  r es u lt s .   An d   s o m al g o r ith m s   h a v e   b ee n   r estricte d   to   s o lv in g   p r o b le m s   w it h   s o u r ce   o r   to   h o m o g e n eo u s   en v ir o n m en o f   r e s o u r ce s .   So   th e y   ar n o ad eq u ate  an d   s u itab le  f o r   o p tim iza tio n   p r o b le m s   w it h   s o m t y p o f   m u lti - te n an S aa ap p licatio n s   w it h   h e ter o g en eo u s   r eso u r ce s .   R aj k u m ar   R   et  al.   [ 1 7 ] ,   h a v s t u d ied   Qo b ased   o n   m u lti - d i m en s io n a l   r eso u r ce   allo ca tio n   p r o b le m ,   b ased   o n   th ab o v e - m en t io n ed   alg o r it h m s .   B u r es u lt s   ar in f o r m al  an d   th eo r etica l a n d   n o t a p p lied .   2.   L I A n f e n g   et  al.   [ 1 8 ] ,   p r o p o s ed   t w o - p h ase  o p ti m izat io n   h eu r i s tic  alg o r it h m   b ased   o n   L P T   an d   MM KP  alg o r ith m s   f o r   clu s ter   w eb .   T h ese   t w o   al g o r ith m s   h av e   b ee n   s u cc e s s f u f o r   s o l v in g   p r o b le m s   r elate d   to   Qo r eso u r ce s .   B u th p u r p o s o f   th ese  t w o   al g o r ith m s   is   m a x i m izi n g   t h u s o f   r eso u r ce s   t h at  i s   d if f er e n w it h   t h p u r p o s s y s te m   o f   r eso u r ce   allo ca tio n   o f   SaaS  ap p licatio n s .   I n   ad d itio n ,   in   t w o   ab o v e   alg o r ith m s ,   ea ch   ta s k   is   li m it ed   to   b ein g   i n   j u s o n s er v er   b u in   SaaS   ap p licatio n ,   ea c h   te n a n ca n   b e   s p r ea d   to   m u ltip le  s er v er s   w it h   li m ited   n u m b er   o f   u s er s .   3.   Desh u ai   W an g   et  a l.  [ 1 9 ] ,   co n s id er in g   t h w ea k n es s   o f   t h p r ev io u s   a lg o r it h m ,   o f f er ed   s y s te m   r eso u r c e   allo ca tio n   m et h o d   f o r   m u lti - t en an Saa ap p licatio n s   to   en s u r Qo S,  o f   SaaS  ap p licatio n s   w h ile  o v er all   p er f o r m a n ce   is   o p ti m ized .   S y s te m   r eso u r ce   allo ca tio n   p r o ce d u r es  ar i m p o r tan f o r   m u lti - te n an SaaS   ap p licatio n   to   p r o v id s er v ices  w it h   ac ce p tab le  p er f o r m an ce   an d   q u alit y .   T h e y   r ais ed   o p tim izatio n   p r o b lem   o f   s y s te m   r eso u r ce   allo ca tio n   in   m u l ti - ten a n SaaS   ap p licatio n s ,   an d   th en   t h e y   h av s u b m itte d   t w o   te n a n Qo o r ie n ted   s y s te m   r eso u r ce   a llo ca tio n   al g o r ith m   b ased   o n   r e s o u r ce   ef f ic ien c y   ( T QOSR AA - R E )   an d   T en an Qo o r ien ted   s y s te m   r eso u r ce   allo ca ti o n   alg o r ith m   b ased   o n   g e n etic  alg o r ith m   ( T QOSR AA - G A ) .   Fin all y   T ab le  1   s h o w s   t h co m p ar i s o n   o f   ab o v tec h n iq u es.                   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       A n   A p p r o c h   b a s ed   o n   Gen etic  A lg o r ith fo r   mu lti - ten a n t R e s o u r ce   A llo ca tio n   in   ( E la h e h   kh eiri )   127   T ab le  1 .   C o m p ar is o n   o f   th r el ated   w o r k s   C ontext   R e f e r e n ce   T e c h n i q u e   A d v a n t a g e   D i sad v a n t a g e   Te n a n t - b a se d   r e s o u r c e   a l l o c a t i o n   H .   C a i   e t   a l .   [ 1 1 ]   P r o v i d i n g   a   J a v a   me c h a n i sm - b a se d   t o o l k i t     - C o n si d e r a t i o n   o f   m u l t i - t e n a n t   me c h a n i sm   - se p a r a t i o n   o f   t e n a n t d a t a   - L a c k   o f   c o n s i d e r a t i o n   o f   a p p l i c a t i o n s’   n a t u r e   - L a c k   o f   c o n s i d e r a t i o n   o f   p e r f o r man c e   J.  H u a i   e t   a l .   [ 1 1 ]   p r o v i d i n g   a n   I V I C   a s a   p l a t f o r m t o   c r e a t e   c u st o mi z e d   v i r t u a l   c o mp u t i n g   e n v i r o n me n t s   - V a r i o u s s c i e n t i f i c   c a l c u l a t i o n ,   si mu l a t i o n   a n d   a n a l y si s b y   V M   t e c h n o l o g y   - M o n i t o r i n g   a n d   me a su r i n g   v i r t u a l   r e so u r c e s   - L a c k   o f   c o n s i d e r a t i o n   o f   a p p l i c a t i o n s’   n a t u r e   - L a c k   o f   c o n s i d e r a t i o n   o f   p e r f o r man c e   Y .   Ji e   e t   a l .   [ 1 2 ]   P r o v i d i n g   s c a l a b l e   a p p l i c a t i o n s,   v i r t u a l i z a t i o n ,   c l o u d   me c h a n i s ms,  r e so u r c e   a l l o c a t i o n   mo d e l s   - A c h i e v e m e n t   o f   sca l a b i l i t y   b a se d   o n   n u m b e r   o f   u se r s   - L a c k   o f   a c c e ss t o   a f f o r d a b l e   sca l a b i l i t y   o f   S a a S   - i n e f f i c i e n c y   Jav i e r   Esp a d a s e t   a l .   [ 8 ]   A   t e n a nt - b a se d   r e so u r c e   a l l o c a t i o n   mo d e l   ( T B M )   - A c c e ss t o   a f f o r d a b l e   sca l a b i l i t y   o f   S a a S     - I g n o r i n g   a l l   p a r a me t e r a f f e c t i n g   t h e   p e r f o r man c e ,   g u a r a n t e e   q u a l i t y   o f   se r v i c e   a n d   i mp r o v e   sy st e p e r f o r man c e   a n d   e t c .   si mu l t a n e o u sl y   M a r e k   W o d a   e t   a l .   [ 7 ]   S u g g e st   o f   c o st - e f f e c t i v e n e ss  o f   t e n a n t - b a se d   r e so u r c e   a l l o c a t i o n   mo d e l   f o r   a   S a a S   sy st e m a n d   c o mp a r i so n   o f   so u r c e s sc a l e   - R e d u c e d   c o st s c o m p a r e d   t o   t r a d i t i o n a l   so u r c e   sc a l e   - C o st - e f f e c t i v e n e ss o f   T B R A M   - I g n o r i n g   a l l   p a r a me t e r a f f e c t i n g   t h e   p e r f o r man c e ,   g u a r a n t e e   q u a l i t y   o f   se r v i c e   a n d   i mp r o v e   sy st e p e r f o r man c e   a n d   e t c .   si mu l t a n e o u sl y   C o n t r o l   t h e   u s e   o f   r e s o u r c e i n   m u l t i - t e n a n t   a p p l i c a t i o n s   W . W a n g   e t   a l .   [ 1 3 ]   C o n t r o l l i n g   u se   o f   r e so u r c e ( K a l man   f i l t e r   me t h o d )   - C P U   u s a g e   e st i mat e   o f   t e n a n t t h a t   se n d   d i f f e r e n t   t y p e s o f   d e ma n d s     - D e man d   e st i ma t i o n   a r e   u se d   o n l y   t o   i d e n t i f y   mal i c i o u s w o r k l o a d   - I d e n t i f y i n g   t h e   t e n a n t   a n d   t h e   t y p e   o f   d e man d   t h a t   l e a d s   t o   t h e   max i mu u sag e   - I g n o r i n g   mal i c i o u s   r e q u e st s   - l a c k   o f   s h a r i n g   r e so u r c e s   - D e man d   e st i ma t i o n   a r e   u se d   o n l y   t o   i d e n t i f y   mal i c i o u w o r k l o a d   Q . Z h a n g   e t   a l .   a n d   K r a f t   e t   a l .   [ 1 4 ]   Est i m a t i o n   o f   r e so u r c e   d e man d   ( K a l man   f i l t e r   me t h o d ,   l i n e a r   r e g r e ssi o n )   R e so u r c e   d e ma n d   e st i m a t i o n   R e so u r c e   d e ma n d   e st i m a t i o n   w i t h   a   f e w e r   v a r i e t y   o f   so u r c e   r e q u e st s (l e ss t h a n   2 0   r e q u e st s)   S i mo S p i n n e r   e t   a l .   [ 1 6 ]   - C o n t r o l l i n g   t h e   u se   o f   r e so u r c e s i n   m u l t i - t e n a n t   a p p l i c a t i o n a n d   r e q u e st   r e so u r c e   e st i mat i o n   ( K a l man   f i l t e r ,   l i n e a r   r e g r e ssi o n   a n d   t h e   se r v i c e   d e man d   l a w )   - C o mb i n i n g   a d m i ssi o n   c o n t r o l   me c h a n i sm   b y   r e q u e st   r e so u r c e   e st i mat i o n   t e c h n i q ue   - D i f f e r e n t   r e so u r c e s re q u e st   s u p p o r t     - A b l e   t o   sh a r e   r e so u r c e s   - M a n a g i n g   mal i c i o u s re q u e st s   - Est i m a t i o n   o f   t h e   r e so u r c e   d e ma n d s   f o r   a   l a r g e   n u m b e r   o f   r e so u r c e   d e man d   - P e r f o r man c e   g u a r a n t e e   - I g n o r i n g   a l l   p a r a me t e r a f f e c t i n g   t h e   p e r f o r man c e ,   g u a r a n t e e   q u a l i t y   o f   se r v i c e   a n d   i mp r o v e   sy st e p e r f o r man c e   a n d   e t c .   si mu l t a n e o u sl y   Te n a n t - b a se d   r e s o u r c e   a l l o c a t i o n   o p t i mi z a t i o n   R a j u m a r   R   e t   a l .   [ 1 7 ]   - Ev a l u a t e s so me   w e l l - k n o w n   a l g o r i t h ms s u c h   a s L P T ,   M U L TI   F I T   a n d   B o u n d   F i t   - Ea sy   i mp l e me n t a t i o n   - U n d e r   so me   c i r c u ms t a n c e s,  t h e y   c a n   g e t   t h e   so l u t i o n n e a r   t h e   b e st   so l u t i o n     - T h e se   a l g o r i t h ms  t o   r e sp o n d   t o   i ssu e s o f   o n e   t y p e   so u r c e   o r   i n   h o mo g e n e o u s re so u r c e   c i r c u ms t a n c e   - T h e   d i sa d v a n t a g e s o f   h i g h   c o st   - U n st a b l e   q u a l i t y   o f   r e su l t s   - T h e se   a l g o r i t h ms a r e   n o t   a p p r o p r i a t e   t o   r e sp o n d   p r o b l e ms f r o m so me   k i n d   o f   so u r c e s o r   i n   a   h e t e r o g e n e o u so u r c e s e n v i r o n me n t   LI U   A n f e n g   e t   a l .   [ 1 8 ]   P r o v i d i n g   T w o - p h a se   h e u r i st i c   o p t i m i z a t i o n   a l g o r i t h m fo r   o f   w e b - b a se d   c l u st e r   o n   d e v e l o p me n t   o f   L P T   a l g o r i t h a n d   h e u r i s t i c   a l g o r i t h M M K P   - T h e se   t w o   a l g o r i t h ms  a r e   a b l e   t o   r e sp o n d   t o   r e so u r c e   a l l o c a t i o n   p r o b l e ms r e l a t e d   t o   q u a l i t y   o f   se r v i c e   - M a x i m i z i n g   t h e   u se   o f   r e so u r c e s fo r   t h e   p u r p o se   o f   a l l o c a t i n g   sy st e r e so u r c e s t o   d i f f e r e n t   S a a S   a p p l i c a t i o n s   - T h e   u se   o f   me n t i o n e d   a l g o r i t h ms  t o   r e sp o n d   t o   t h e   i ssu e   o f   sy st e m re so u r c e a l l o c a t i o n   o f   S a a S   a p p l i c a t i o n   t h a t   w i l l   n o t   g e t   o p t i m i z e d   a n sw e r   a n d   p e r f o r man c e   - I n e f f i c i e n c i e s a n d   o p t i mi z e d   p e r f o r man c e   D e sh u a i   W a n g   e t   a l .   [ 1 9 ]   sy st e m r e so u r c e   a l l o c a t i o n   me t h o d s fo r   m u l t i - t e n a n t   S a a S   a p p l i c a t i o n   ( a l g o r i t h ms o f   T Q O S R A A - R a n d   T Q O S R A A - R A )   - O b t a i n i n g   n e a r   b e st   r e su l t s w i t h   p o l y n o mi a l   t i me   c o mp l e x i t y   - O p t i m i z e d   P e r f o r man c e   - R e sp o n d i n g   t o   i ssu e t h a t   c a l l   a n d   r e c e i v e   o p t i mi z e d   p e r f o r man c e   - I g n o r i n g   a l l   p a r a me t e r a f f e c t i n g   t h e   p e r f o r man c e ,   g u a r a n t e e   q u a l i t y   o f   se r v i c e   a n d   i mp r o v e   sy st e p e r f o r man c e   a n d   e t c .   si mu l t a n e o u sl y       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.  6 ,   No .   3 ,     Sep tem b er   2 0 1 7   :   1 2 4     1 3 8   12 8   3.   P RO P O SE SO L UT I O N   I n   t h is   s ec tio n ,   to   o v er co m t h is s u es   o f   o v er - u ti lizatio n   an d   u n d er - u t ilizatio n   i n   r eso u r ce   allo ca tio n   f o r   SaaS  ap p licatio n s ,   w p r o p o s ten an b ased   r eso u r ce   allo c atio n   m o d el  alg o r ith m   u s i n g   g e n etic  alg o r it h m   ( T B R A M A - G A )   an d   te n a n t   b ased   r eso u r ce   allo ca tio n   m o d el  al g o r ith m   u s in g   h eu r is tic   alg o r it h m   ( T B R A M A HE ) :     3 . 1 .     T ena nt - ba s ed  VM   a llo c a t io n a lg o ri t h m   ba s ed  o n g enet ic  a lg o rit h m   o f   T B RAM A - GA   B ased   o n   th id ea   o f   g e n etic  alg o r it h m ,   w h a v p r o p o s ed   th T B R A M A - G A   alg o r ith m ,   T B R A M A - G s tep s   h av b ee n   d escr ib ed   b elo w :   Step   1 .   I n itial p o p u latio n   I n   T B R A M A - G A   th p o p u lati o n   is   m ad u p   o f   c h r o m o s o m e s   th a t,  ea ch   c h r o m o s o m r ep r esen t s   t h e   w ei g h t o f   t h ten a n t.  An d   th i n iti al  p o p u latio n   is   eq u al  to   t h w ei g h t v ec to r .   W eig h t V ec to r =   { w 1 ,   w 2 ,   w 3 , …}   So ,   th f ir s t g e n er atio n   o f   p o p u latio n   i n cl u d in g   n   ch r o m o s o m es i s   g e n er ated   o f   th p o p u la tio n   r an d o m l y .   Step   2 .   Fit n es s   Fu n ctio n   As  w s aid ,   o u r   g o al  i s   to   d eter m i n th m i n i m u m   n u m b er   o f   VM   s a m p le s   r eq u ir ed   to   allo ca te   w ei g h v ec to r   w it h   r esp ec to   VM   ca p ac ity .   Fit n es s   f u n c tio n   m ea s u r es  t h q u alit y   o f   s o lu tio n s   o f f er ed .   So   b ased   o n   o u r   g o al,   f itn e s s   f u n ct io n   ca n   b ex p r es s ed   as f o llo w s   ( E q u atio n   1 ).     F(x ) =                                                                                          ( 1 )     T h en ,   f o r   ea ch   ch r o m o s o m o f   th p o p u latio n ,   th f it n es s   f u n ctio n   i s   ca lcu lated .   Step   3 .   Selectio n   T h r o u lette  w h ee s elec tio n   o p er ato r   is   ch o s en   as  t h s elec tio n   o p er ato r   f o r   T B R A M A - G A .   I n   r o u lette  w h ee l,  th w h ee ar ea   is   d iv id ed   in to   s ec tio n s   t h at   th eir   n u m b er   is   eq u al  to   th n u m b er   o f   m e m b er s   an d   ar ea   o f   ea c h   s ec tio n   is   p r o p o r tio n al  to   th e   le v el  o f   f it n es s   o f   ea ch   c h r o m o s o m e.   T h en ,   th w h ee l   is   t u r n ed   u n t il  it  s to p s   at   p o in ac cid en tall y .   T h is   p o in h i g h lig h t s   th s elec ted   ch r o m o s o m e.   So   th ch r o m o s o m e s   th a t   h av h ig h   f itn e s s   v alu m a y   b s elec ted   s ev er al  ti m e s   in   t h e   p r o d u ctio n   p r o ce s s ,   w h ile  th e   ch r o m o s o m e s   th at   h av e   lo w   f it n ess   m a y   n o b e   ch o s e n   e v er .   First,  e li m in ate s   all  c h r o m o s o m es  w it h   n eg a tiv co m p a tib ilit y .   T h en   ca lcu la tes  th co m p ati b ilit y   p r o b ab ilit y   f o r   t h r e m ai n in g   c h r o m o s o m es.   Du r i n g   ea ch   s u cc es s f u l   p r o d u ctio n ,   r o u lette  s elec tio n   o p er ato r   k ee p s   th q u alit y   a n d   d iv er s it y   f o r   t h n e x g e n er ati o n   b y   ch o o s i n g   t h b est s o lu tio n   r an d o m l y .   A d d itio n al  w eig h t s   ar id en ti f ied   an d   th n u m b er   o f   VM   p r o to ty p f o r   w ei g h v ec to r   is   ca lcu lated   an d   as f ar   as p o s s ib le  as s i g n s   w ei g h ts   w i th   p r i m ar y   VM .   Step   4 .   R ep r o d u ctio n   T h n ex s tep   is   th p r o d u ctio n   o f   s ec o n d - g e n er ati o n   p o p u la tio n   f r o m   s o l u tio n s   f r o m   t h o s s elec ted ,   th at  g e n etic  o p er ato r s   is   o n o f   th e m : c r o s s o v er   an d   m u tat io n .   1.   C r o s s o v er   W ad o p ted   u n if o r m   cr o s s o v er   m et h o d   an d   g en e s   w er ad ap ted   as  th m ai n   u n it  f o r   2   p ar en ts   to   p r o d u ce   ch ild .   E ac h   g e n i s   s e lecte d   r an d o m l y   f r o m   o n p ar en t.  A t h i s   s tep ,   cr o s s o v er   o p er ato r   ac ts   w it h   t h e   P p o s s ib ilit y   o n   p ar en t c h r o m o s o m an d   p r o d u ce s   n e w   ch r o m o s o m b y   co m b i n i n g   t h e m .   2.   Mu tatio n   W ch an g ed   ea ch   g e n to   r a n d o m   v alu e   in   co n s tan t   p o s s ib ilit y .   P o s s ib ilit y   i s   u s u all y   s e t   o n   1 0 %.   A th i s   s tep ,   m u tatio n   ac tio n   is   d o n w it h   P m   p r o b ab ilit y   o n   ch r o m o s o m r es u lted   o f   m o v e m e n t,  an d   n e in f o r m atio n   i s   o b tain ed   b y   ch a n g i n g   th b it s   o f   ch r o m o s o m e s .   A t   t h is   p o in t   n e w   p o p u latio n   i s   s elec ted   to   e n ter   th e   n e x t   s ta g o f   t h a lg o r it h m .   T h is   is   d o n e   b y   co m p ar i n g   t h f it n ess   o f   ch r o m o s o m e s .   A t h is   s tep ,   r e m o v in g   ex ce s s   w ei g h t s   f o r   w ei g h v ec to r   p r o ce s s in g   is   d o n e.   T h r em ai n i n g   w ei g h ts   th at  h a v n o t b ee n   allo ca ted   in   th f ir s t g e n er atio n ,   h av b ee n   elec ted   f o r   th n ex g e n er ati o n .   Step   5 .   E n d   T B R A M A - G en d   co n d itio n   is :   I f   th r e m ai n i n g   w e ig h v ec to r   h as  ze r o   len g t h   alg o r it h m   w i ll  b en d ed   an d   n u m b er   o f   V s a m p le s   th at  s h o u ld   b i m p le m en ted ,   s o   all  ten a n w o r k lo ad   w o u ld   b allo ca ted ,   is   ac h ie v ed .   Oth er w i s e,   it  r etu r n s   to   s tep   2 .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       A n   A p p r o c h   b a s ed   o n   Gen etic  A lg o r ith fo r   mu lti - ten a n t R e s o u r ce   A llo ca tio n   in   ( E la h e h   kh eiri )   129   3 . 2 .     Te na nt - ba s ed  VM   a llo c a t io n a lg o ri t h m   ba s ed  o n he uris t ic  a lg o rit h m   T B RAM A - HE   I n   liter atu r o f   s y s te m   r eso u r ce s   s tu d ie s ,   g r ee d y   al g o r ith m - b a s ed   m et h o d   is   p o p u lar   b ec au s o f   ef f icien c y   a n d   s i m p lici t y .   B y   ad o p tin g   t h id ea   o f   g r e ed y   alg o r it h m ,   w h av e   p r o p o s ed   a lg o r ith m ,   T B R A M A - HE   s tep s   h a v b ee n   d escr ib ed .   I n p u t:  w ei g h t v ec to r   s et  { w 1 ,   w 2 ,   w 3 ,   . . . an d   VM   ca p ac it y   Ou tp u t: T h n u m b er   o f   VM   s a m p les   Go al:     F(x ) =                                                                                          ( 2 )         A cc o r d in g   to   th e   id ea   o f   g r ee d y   al g o r ith m   d u r in g   ea c h   s ta g e,   an   ele m e n t   is   ad d ed   to   th s o lu tio n   s et,   r estrictio n   co n d it io n   h as  b ee n   ex a m in ed ,   a n d   if   th er is   n o   p r o b lem ,   ele m e n a n d   th e   n e x ele m e n ts   ar ad d ed   to   th s o lu t io n   s et  ac co r d in g l y .   Du r i n g   th e s s tep s   i f   y o u   r ea ch   ce r tain   f i n al  co n d iti o n ,   o r   th er is   n o   p o s s ib ilit y   to   s elec an o t h er   ele m e n to   ad d   to   th s o lu tio n   s et,   th alg o r ith m   h a s   b ee n   en d ed   an d   ac h iev ed   s o lu tio n   s et  is   p r o v id ed   as o p tim u m   s o lu tio n .       4.   P E RF O RM ANCE E VA L U AT I O N   I n   th i s   s ec tio n ,   th r es u lt s   o f   t h i m p le m e n tatio n   o f   t h p r o p o s ed   m et h o d   is   ex a m i n ed   f o r   allo ca tin g   r eso u r ce s   in   m u lti - te n a n clo u d   ar ch itect u r o f   Saa ap p licatio n s .   Si m u latio n   w as  p er f o r m ed   i n   Netb ea n s   en v ir o n m e n t   b y   u s in g   th e   C lo u d s i m   to o ls .   C o n f ig u r ati o n   o f   s i m u lated   p ar a m eter s   h a s   b ee n   s h o w n   i n   T ab les 2   an d   3 .       T ab le  2 .   C h ar ac ter is tics   o f   t h d ata  ce n ter   X 8 6   A r c h i t e c t u r e   D a t a   C e n t e r   L i n u x   O p e r a t i n g   S y st e m   X e n   V i r t u a l   M a c h i n e   M a n a g e r       T ab le  3 .   C h ar ac ter is tics   o f   h o s t   S e r v e r   n a me   H P   P r o L i a n t   G 5   C o r e s   F r e q u e n c y   ( M I P S )   R A M   ( G B )   BW   C o st   H P   P r o L i a n t   G 4   I n t e l   X e o n   3 0 4 0   2   5 5 8 0   4   1   G b i t / s   1 2 0 0   H P   P r o L i a n t   G 5   I n t e l   X e o n   3 0 7 5   2   7 9 8 0   4   1   G b i t / s   1 8 0 0       A   u s er   r ec o r d s   s ev er al  tas k s   w h er ea ch   ta s k   i s   h e t er o g en eo u s   w it h   d if f er en f ac ilit ies  o f   co m p u tatio n al  p ar a m eter s   s u c h   as  d i f f er en p r o ce s s o r   s p ee d ,   d is k   m e m o r y ,   R A a n d   n et w o r k   p ar a m eter s ,   in cl u d in g   late n c y   a n d   d if f er en t b an d w id t h   f o r   co m b i n in g   co n ce p ts .   Fo r   th tab le  o f   w ei g h t s   as s o ciate d   w it h   ea c h   ten a n ea c h ,   f ile  is   u s ed   t h at,   o n   ea c h   r o w ,   w ei g h t   ass o ciate d   w it h   co n s id er e d   ten an ca n   b h ar v e s ted .   R eq u e s r ate  o f   th s er v er s   i s   co n s i d er ed   1 0   MI P b y   d ef au lt.  T h s o u r ce   u s ed   in   t h is   s i m u lat io n   is   C P U,   s o   th a th d ata  s en f r o m   th s er v e r   is   p r o ce s s ed   f o r   a   s p ec if ic  t i m e   an d   a f ter   p r o ce s s in g ,   th r e s p o n s i s   s e n t b ac k   t o   th s er v er   ag ai n .   I n   th s i m u latio n ,   q u e u h as   b ee n   co n s id er ed   f o r   Data   C en ter   as  th f ir s co n tr o s tr u c tu r e,   th at  th q u e u s ize  w ill   v ar y   b ased   o n   th e   r esu lti n g   VM   o f   th p r o p o s ed   m et h o d .   T im o f   s i m u latio n   ca n   v ar y   b ased   o n   th n u m b er   o f   s er v er s .   T h u s ,   at  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.  6 ,   No .   3 ,     Sep tem b er   2 0 1 7   :   1 2 4     1 3 8   130   th b eg i n n in g   o f   s i m u latio n ,   ea ch   s er v er   s en d s   r eq u est  a n d   s i m u latio n   w i ll  co n t in u t o   g et  an s w er s   to   al l   s er v er s .   Fi g u r 1   s h o w s   v ie w   o f   s i m u lated   e n v ir o n m e n t.           Fig u r 1 .   A   v ie w   o f   s i m u lated   en v ir o n m e n t       4 . 1 .     P er f o rm a nce  M et rics   T o   ev alu ate  th p r o p o s ed   ap p r o ac h ,   th r ee   d if f er en s ce n ar io s   h a v b ee n   d e f in ed   ac co r d in g   to   T ab le  8 .   I n   ea ch   s ce n ar io ,   th n u m b er   o f   te n an t s   i s   co n s ta n a n d   t h n u m b er   o f   s er v er s   i s   v ar ied .   I n   ea c h   s i m u latio n   th th r ee   cr iter ia  o f   r esp o n s t i m e,   w aiti n g   ti m o f   s er v er s   a n d   av ailab ilit y   o f   Data   C e n ter   in   T B R A M A - G A   alg o r ith m   a n d   T B R A M A - HE   ar ex a m i n ed .   Respo ns t i m e:   R esp o n s ti m is   th e x ac ti m d if f er en ce   b et w ee n   th ti m o f   r eq u est  a n d   ti m o f   d eliv er ed   task .   Serv er   w a it ing   t i m e:   T h d u r atio n   th at  ea c h   s er v er   is   w ai ti n g   f o r   f i n d i n g   s o u r ce   o f   r eq u est   tr an s f er .   Av a ila bil it y :   A s s u m t h at                        ar clo u d   s o u r ce s ,   f o r                         h as   b ee n   ad ap ted   as  th n u m b er   o f   r ec o r d ed   task s   a n d         is   ad ap ted   n u m b er   o f   tas k s   f o r   th clo u d   s o u r ce         in   th ti m r an g o f   T ;   So   th at,   th a v ailab ilit y   is   o b ta in ed   ac co r d in g   to   th E q u at io n   3 .                                                                  ( 3 )     T h er h as b ee n   d ef in ed   t h r ee   s ce n ar io   f o r   ev al u atio n   p r o p o s ed   ap p r o ac h ,   in   T ab le  4 :       T ab le  4 .   E v alu ated   Scen ar io s     sce n a r i o   N u mb e r   o f   t e n a n t s   N u mb e r   o f   se r v e r s   O b j e c t i v e   1 st .   sce n a r i o   3   2 0 0 , 5 0 0 , 1 0 0 0   C a l c u l a t i o n   o f   t h e   r e sp o n se   t i me ,   se r v e r   w a i t i n g   t i me   a n d   a v a i l a b i l i t y   o f   D a t a   C e n t e r   i n   T B R A M A - G A   a n d   T B R A M A - H a l g o r i t h ms   2 n d .   sce n a r i o   5   2 0 0 , 5 0 0 , 1 0 0 0   3 r d .   sce n a r i o   10   2 0 0 , 5 0 0 , 1 0 0 0       4 . 2 .     E v a lua t i o n o f   t he  F irst  Sena rio   R eso u r ce   m a n ag e m e n f o r   m u lti - te n a n t s tr u ct u r is   t h m ai n   p r o b lem   i n   t h is   r esear c h .   T h n u m b er   o f   ten an ts   i n   t h is   s i m u lat io n   is   c o n s id er ed   3 .   Nu m b er   o f   s er v e r s   is   v ar iab le  a n d   h av b ee n   c o n s id er ed   2 0 0 ,   5 0 0   an d   1 0 0 0 .   W eig h t a llo ca ted   to   ea ch   ten a n h as   b ee n   s p ec i f ied   in   T ab le  5 .       T ab le  5 .   T h w e ig h t a s s i g n ed   t o   ea ch   ten an t   T e n a n t   3   T e n a n t   2   T e n a n t   1   4 3 4   21   2 5 4       T h s i m u latio n   i s   d o n u s in g   th p r o p o s ed   m eth o d .   C o n s i d er in g   t h u s o f   g e n etic  al g o r ith m ,   t h e   n u m b er   o f   VM s   is   d eter m i n ed .   Nu m b er   o f   g en er atio n s   a n d   th in itial  p o p u latio n   h as  b ee n   co n s id er ed   5 0 ,   an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       A n   A p p r o c h   b a s ed   o n   Gen etic  A lg o r ith fo r   mu lti - ten a n t R e s o u r ce   A llo ca tio n   in   ( E la h e h   kh eiri )   131   th m u ta tio n   o p er ato r   v alu h as  b ee n   co n s id er ed   0 . 7   an d   0 . 0 1 .   Fig u r 2   s h o w s   g r ap h s   o f   t h m ea n   f it n ess   f u n ctio n   d u r in g   5 0   g en er at io n s .             Fig u r 2 .   T h g r ap h   o f   th f it f u n ct io n   v a lu e s   d u r in g   5 0   g en er atio n s     Fig u r 3 .   VM   n u m b er   p er   ea ch   ten a n t       T h n u m b er   o f   VM s   is   d eter m in ed   b ased   o n   th w ei g h as s i g n ed   to   ea ch   ten a n t.  Fig u r 3   s h o w s   V M   n u m b er s   p er   ten a n t in   t w o   T B R A M A - G A   a n d   T B R A M A - H E   alg o r ith m s .   On o f   t h m o s i m p o r tan i n d icato r s   o f   th s er v ice  q u alit y   i s   r eq u est  ti m e.   Fi g u r 4   h as  i n v esti g ated   r esp o n s ti m in   T B R A M A - H E   an d   T B R A M A - G A   a lg o r it h m s .   Fig u r 4   in d icate s   th at  t h p r o p o s ed   alg o r ith m   o r   T B R A M A - G A   h a s   th h ig h est  s p ee d   in   r esp o n d in g   to   r eq u ests   b y   s er v er s .   Fig u r 5   s h o w s   t h a v er ag w ait in g   ti m o f   s er v er s   u s i n g   g r ap h   alg o r it h m s   T B R A M A - G A   a n d   T B R A M A - HE .   I t is cle ar   t h at  th lo n g er   w aiti n g   t i m to   f in d   r eso u r ce ,   th lo n g er   r esp o n s ti m w il l b e.             Fig u r 4 .   R esp o n s ti m i n   b o th   alg o r it h m s     Fig u r 5 .   Ser v er s   w aiti n g   ti m e   f o r   f in d i n g   s o u r ce   i n   th r ee   alg o r it h m s       As  Fi g u r 5   s h o w s ,   w aiti n g   ti m o f   s er v er s   i n   T B R A M A - G A   m et h o d   is   less   th a n   an o t h er   alg o r ith m ,   w h ic h   i m p r o v es  t h ef f icie n c y   o f   m u l ti - ten a n clo u d   co m p u t in g   s y s te m .   O n o f   t h m o s i m p o r ta n f ac to r s   i n   th s elec tio n   o f   o p ti m al  al g o r ith m   is   a v ailab ili t y   o f   r es o u r ce s   an d   Fi g u r 6   s h o w s   th i s   f ac to r   in   t w o   alg o r ith m s .   T h h i g h er   s y s te m   a v ailab ilit y   i s ,   th e   h i g h er   s er v ice  q u a lit y   w h av e.   Giv en   t h n u m b er   o f   r eq u ests   a n d   r esp o n s r ate s   p er   u n it  o f   ti m w ca n   ca lc u late  a v ailab ilit y   o f   an y   s o u r ce ,   an d   f i n all y   t h e   av ailab ilit y   o f   t h en t ir s y s te m .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.  6 ,   No .   3 ,     Sep tem b er   2 0 1 7   :   1 2 4     1 3 8   132       Fig u r 6 .   T h av er ag av ailab i lit y   o f   r eso u r ce s   i n   th t h r ee   al g o r ith m s       R es u lts   o f   Fi g u r 6   s h o w s   th b etter   p er f o r m a n ce   o f   T B R A M A - G A   i n   ter m s   o f   a v ailab ilit y   co m p ar ed   to   T B R A M A - HE .   A cc o r d in g   to   th f ig u r e,   w h a t ev er   th n u m b er   o f   r eq u ests   in cr ea s es  av ai lab ilit y   o f   T B R A M A - G A   al g o r ith m   i n cr ea s es c o m p ar ed   to   alg o r ith m   T B R A M A - HE .     4 . 3 .     E v a lua t i o n o f   t he  Seco n d Sena rio   T h n u m b er   o f   te n an t s   a n d   weig h ts   i n   t h is   s i m u latio n   ar eq u al  to   5 .   T h w ei g h ts   allo ca t ed   to   ea ch   ten an t to   u s a n d   f i n d   th n u m b er   o f   VM s   h as b ee n   s p ec if ied   in   T ab le  6 .       T ab le  6 .   W eig h ts   allo ca ted   to   ea ch   ten a n t   T e n a n t   5   T e n a n t   4   T e n a n t   3   T e n a n t   2   T e n a n t   1   2 1 0   4 9 3   80   1 9 5   3 7 0       I n   T B R A M A - G A   alg o r it h m ,   g en er atio n   an d   in itial  p o p u lati o n   o f   5 0 ,   th co m b i n o p er ato r   v alu o f   0 . 7   an d   m u tat io n   o p er ato r   o f   0 . 0 1   h av b ee n   co n s id er ed .   Fig u r 7   s h o w s   t h g r ap h   o f   m e an   v al u es  o f   f it n ess   f u n ctio n   d u r in g   5 0   g en er atio n s .   T h n u m b er   o f   VM   is   d e ter m i n ed   b ased   o n   th w ei g h allo ca ted   to   ea ch   ten an t.  Fig u r 8   s h o w s   VM   n u m b er s   p er   ten an t i n   T B R A M A - G A   a n d   T B R A M A - HE   alg o r i th m s .           Fig u r 7 .   Gr ap h   o f   th f it n ess   f u n ctio n   d u r in g   5 0   g en er at io n s       0.2   0.087   0.065   0.18   0.041   0.009   0 0 . 0 5 0 . 1 0 . 1 5 0 . 2 0 . 2 5 200   500   1000   A V A IL A B IL IT Y   NU M B E OF   S E RV E RS   A V A I L A B I L I T Y   T B RA M A- GA T B RA M A- HE 0 20 40 60 80 1 0 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 Fi t n e ss  V a l u e   Gener a t i o n   F it n e ss   V a lu e s(T BRA M A - GA)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       A n   A p p r o c h   b a s ed   o n   Gen etic  A lg o r ith fo r   mu lti - ten a n t R e s o u r ce   A llo ca tio n   in   ( E la h e h   kh eiri )   133       Fig u r 8 .   T h n u m b er   o f   VM   p er   ten an t       On o f   th m o s i m p o r ta n i n d icato r s   o f   t h s e r v ice  q u al it y   i s   r esp o n s e   d u r atio n .   Fig u r 9   h a s   in v e s ti g ated   r esp o n s ti m in   T B R A M A - HE   an d   T B R AM A - G A   al g o r ith m s .   Gi v e n   th at  r esp o n s s p ee d   in d icato r   o n o f   t h m ai n   q u al it y   s tan d ar d s   o f   r eso u r ce   allo c atio n   al g o r ith m ,   b y   i n v e s ti g ati n g   F i g u r 8 ,   it  h as   d et er m in ed   th a th p r o p o s ed   alg o r ith m   o r   T B R A M A - G A   h as  th h ig h es s p ee d   in   r esp o n d in g   to   r eq u est s   b y   its   s er v er s .   Fi g u r 1 0   s h o w s   t h av er a g w aiti n g   ti m o f   s er v er s   u s i n g   t w o   al g o r it h m s   T B R A M A - G an d   T B R A M A - HE .   I is   clea r   th at   th lo n g er   w aiti n g   d u r atio n   t o   f in d   th s o u r ce   w il ca u s t h lo n g er   r esp o n s e   ti m e.             Fig u r 9 .   T h r esp o n s ti m in   T B R A M A - G A   a n d   T B R A M A - HE   al g o r ith m s     Fig u r 1 0 .   T h s er v er   w a iti n g   ti m to   f in d   t h s o u r ce       T h s er v er   w a iti n g   d u r atio n   t o   r ec eiv co n f ir m atio n   f r o m   th Data   C e n ter   to   s en d   t h r eq u est  i s   m ea s u r ed   in   t h is   s ec t io n .   A s   Fig u r 1 0   s h o w s ,   th s er v er   w ait in g   d u r atio n   i n   T B R A M A - G A   m et h o d   is   les s   th an   a n o th er   al g o r ith m ,   w h ich   i m p r o v es t h ef f icie n c y   o f   m u lti - te n an t c lo u d   co m p u ti n g   s y s te m .   On o f   th m o s i m p o r tan t   f ac to r s   in   t h s elec tio n   o f   th e   o p ti m al  al g o r ith m   is   th a v a ilab ilit y   o f   r eso u r ce s .   Fi g u r 1 1   s h o w s   t h i s   f ac to r   in   T B R A M A - G A   an d   T B R A M A - HE   al g o r ith m s .   R es u lts   o f   Fi g u r 1 0   s h o w s   b etter   p er f o r m a n ce   o f   T B R A M A - G in   ter m s   o f   a v aila b ilit y   t h a n   T B R A M A - HE   al g o r ith m .     0   2   1   5   3   3   1   1   3   3   0 1 2 3 4 5 6 T en a n t _1 T en a n t _2 T en a n t _3 T en a n t _4 T en a n t _5 V M   C ount   Num be r   O V M S   T B R A M A - H E T B R A M A - G A Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.