Podrobno

Večagentno globoko spodbujevano učenje za avtomatsko skaliranje v oblačnih arhitekturah
ID Prodanov, Jovan (Avtor), ID Jurič, Branko Matjaž (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Hribar, Jernej (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,55 MB)
MD5: 73FFA2BBCAAF68E6E2A63416F51FC0B0

Izvleček
Sistemi, zasnovani z oblačno (angl. cloud-native) paradigmo, se zanašajo na elastičnost za dinamično prilagajanje virov glede na nepredvidljive obremenitve. Tradicionalni hevristični pristopi so pogosto nezadostni, ker ne morejo modelirati kompleksne dinamike obremenitev ali uskladiti razmerje med zmogljivostjo in izrabo virov. Namesto tega reagirajo šele po potrebi po replikaciji ali ponovnem zagonu kontejnerjev, kar lahko prekine neprekinjeno delovanje mikrostoritev v porazdeljenih okoljih. Ta omejitev je še izrazitejša v robno-oblačnih (angl. edge-cloud) okoljih, kjer heterogenost, spremenljivost omrežja in omejeni viri dodatno otežujejo nemoteno prilagajanje. Da bi premagali te izzive, predstavljamo MARLISE, ogrodje za natančno izvedeno prilagajanje mikrostoritev brez prekinitve. Razvito je bilo s tremi različicami algoritmov globokega spodbujevalnega učenja: Deep Q-Networks (DQN), Deterministic Policy Gradient (DDPG), in Proximal Policy Optimization (PPO). Vsako različico MARLISE smo ocenili in ugotovili, da zmanjšuje odzivne čase, izboljšuje učinkovitost uporabe virov, povečuje skalabilnost ter predstavlja obetavno rešitev za zagotavljanje elastičnosti virov v stanjskih (angl. stateful) mikrostoritvah v robno-oblačnih okoljih.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:Kubernetes, Robni-oblak, Avtomatsko skaliranje, Večagentno globoko spodbujevano učenje, Skaliranje na mestu, Mikrostoritve
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FRI - Fakulteta za računalništvo in informatiko
Leto izida:2025
PID:20.500.12556/RUL-175168 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:255582211 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:20.10.2025
Število ogledov:191
Število prenosov:43
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Multi-agent deep reinforcement learning for auto-scaling in cloud-native architectures
Izvleček:
Cloud-native systems depend on elasticity to dynamically adjust resources in response to unpredictable workloads. Traditional threshold and heuristic approaches are often insufficient because they cannot model complex workload dynamics or balance trade-offs between performance and resource usage. Instead, they rely on reactive container replication or restarts, which can disrupt the continuity of microservices in distributed environments. This limitation is even more pronounced in edge-cloud environments, where heterogeneity, network variability, and limited resources make seamless scaling more difficult. To overcome these challenges, we introduce Multi-Agent Reinforcement Learning-based In-place Scaling Engine (MARLISE), a framework for precise in-place scaling of microservices. It is developed using three versions of Deep Reinforcement Learning algorithms: Deep Q-Networks (DQN), Deterministic Policy Gradient (DDPG), and Proximal Policy Optimization (PPO). We evaluated each version of MARLISE and found that it reduces response times, improves resource efficiency, and enhances scalability compared to heuristic methods. Our results show MARLISE as a promising solution for resource elasticity of stateful microservices in edge-cloud environments.

Ključne besede:Kubernetes, Edge-cloud, Auto-scaling, Multi-Agent Deep Reinforcement Learning, In-place scaling, Microservices

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj