Many scientific application which requires large volume of data processing can benefit from the evolution of the cloud computing which enables users to get utility computing services. However, as there exists many kinds of services offered to the cloud users in various types of resources and contracts, users who want to process their workflow execution request reasonably may feel difficult to utilize those resources by themselves. Therefore, the cloud workflow service broker is introduced to define the scientific workflow execution request then orchestrate resources to process submitted request. The goal of the broker is providing services which satisfy user-specified Quality of Service (QoS) constraints such as time and cost. Accordingly, the Service Level Agreement (SLA) is made between the user and the broker to define the region where user-specified QoS constraints can be satisfied. However, SLA violation might happen due to unexpected resource performance variance. Also, when user re-quires to process the workflow request within tough or insufficient QoS constraints, the cloud broker should con-sider rejecting the request. Therefore, workflow scheduling based on user-specified QoS constraints issue arises in the broker. In this thesis, we propose the QoS constraints workflow scheduling scheme utilizing the colored Pe-trinet model to apply the task division policy which enables to expand the QoS-guaranteed range, and effective-ly cope with resource performance variance. The proposed algorithm investigates each task’s workload then decides its distribution rate. Afterwards, the proposed algorithm allocates the cheapest VM to each task which can satisfy the subdeadline of the task with respect to the longest path on workflow topology described by Petrinet model. If there is no suitable VM resource, the task division policy is applied while penalty cost is considered. We compared the performance of the proposed algorithm, which is called as the Phased Workflow sched-uling Scheme with Division (PWSD), with the Phased Workflow scheduling Scheme (PWS) which did not consid-er the division policy. The performance comparison, based on randomly generated task within the same work-flow topology, shows that the proposed scheme outperforms PWS, which means that it expands QoS-guaranteed range and enhances robustness to resource performance variance.
클라우드 컴퓨팅 기술의 성공과 함께, 사용자들은 그들 자신의 컴퓨팅 인프라를 사용량에 따라 요금을 지불하는 방식으로 구축할 수 있게 되었다. 그렇지만 여러 클라우드 서비스 제공자들이 사용자에게 다양한 자원들과 계약 형태를 제공하기 때문에 단순히 워크플로우 응용의 처리를 원하는 사용자들에게는 이러한 것들을 고려하는 것이 어렵게 느껴질 수 있다. 따라서 클라우드 워크플로우 서비스 브로커가 도입되어 과학 워크플로우 응용의 실행 요청을 정의하고 클라우드 자원들을 조직하여 제출된 요청을 처리하도록 한다. 클라우드 브로커의 목표는 사용자가 명시한 처리 비용이나 처리 완료 시간과 같은 품질 제약 조건들을 만족하는 서비스를 제공하는 것이다. 이에 따라 서비스 수준 협정이 브로커와 사용자간 맺어져 사용자가 명시한 품질 제약이 만족될 수 있도록 한다. 그렇지만 예상치 못한 성능 변화로 인해 서비스 수준 협정에 위반이 발생할 수 있따. 또한 유저로부터 부족하거나 빠듯한 명시된 품질 제약 조건을 만족하도록 워크플로우 실행을 요청할 때 클라우드 브로커는 서비스 수준 협정을 위반하여 불이익을 받지 않기 위해 해당 요청을 거부하여야 한다. 본 논문에서는 이러한 문제에 대응하기 위해 Color 페트리넷에 기반하여 작업 분할 정책을 적용하여 품질 보장 범위를 확장하고 자원의 성능 변화에 효과적으로 대응하는 품질 제약형 워크플로우 스케쥴링 기법을 제안한다.
