Cloud Computing sees increased adoption as companies seek to increase flexibility and reduce cost. Although the large cloud service providers employ a pay-as-you-go pricing model and enable customers to scale up and down quickly, there is still room for improvement. Workload in the form of CPU utilization often fluctuates which leads to unnecessary cost and environmental impact for companies. To help mitigate this issue, the aim of this paper is to predict future CPU utilization using a long short-term memory (LSTM) machine learning model. By predicting utilization up to 30 minutes into the future, companies are able to scale their capacity just in time and avoid unnecessary cost and damage to the environment. The study is divided into two parts. The first part analyses how well the LSTM model performs when predicting one step at a time compared with a state-of-the-art model. The second part analyses the accuracy of the LSTM when making predictions up to 30 minutes into the future. To allow for an objective analysis of results, the LSTM is compared with a standard RNN, which is similar to the LSTM in its inherit algorithmic structure. To conclude, the results suggest that LSTM may be a useful tool for reducing cost and unnecessary environmental impact for business applications hosted on a public cloud. / Användandet av molntjänster ökar bland företag som önskar förbättrad flexibilitet och sänkta kostnader. De stora molntjänstleverantörerna använder en prismodell där kostnaden är direkt kopplad till användningen, och låter kunderna snabbt ställa om sin kapacitet, men det finns ändå förbättringsmöjligheter. CPU-behoven fluktuerar ofta vilket leder till meningslösa kostnader och onödig påverkan på klimatet när kapacitet är outnyttjad. För att lindra detta problem används i denna rapport en LSTM maskininlärningsmodell för att förutspå framtida CPU-utnyttjande. Genom att förutspå utnyttjandet upp till 30 minuter in i framtiden hinner företag ställa om sin kapacitet och undvika onödig kostnad och klimatpåverkan. Arbetet ¨ar uppdelat i två delar. Först en del där LSTM-modellen förutspår ett tidssteg åt gången. Därefter en del som analyserar träffsäkerheten för LSTM flera tidssteg in i framtiden, upp till 30 tidssteg. För att möjliggöra en objektiv utvärdering så jämfördes LSTM-modellen med ett standard recurrent neural network (RNN) vilken liknar LSTM i sin struktur. Resultaten i denna studie visar att LSTM verkar vara ¨överlägsen RNN, både när det gäller att förutspå ett tidssteg in i framtiden och när det gäller flera tidssteg in i framtiden. LSTM-modellen var kapabel att förutspå CPU-utnyttjandet 30 minuter in i framtiden med i hög grad bibehållen träffsäkerhet, vilket också var målet med studien. Sammanfattningsvis tyder resultaten på att denna LSTM-modell, och möjligen liknande LSTM-modeller, har potential att användas i samband med företagsapplikationer då man önskar att reducera onödig kostnad och klimatpåverkan.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-301247 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Nääs Starberg, Filip, Rooth, Axel |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2021:366 |
Page generated in 0.0018 seconds