Cloud computing and containerization has been on the rise in recent years and have become important areas of research and development in the field of computer science. One of the challenges in distributed and cloud computing is to predict the resource utilization of the nodes that run the applications and services. This is especially relevant for container-based platforms such as Kubernetes. Predicting the resource utilization of a Kubernetes cluster can help optimize the performance, reliability, and cost-effectiveness of the platform. This thesis focuses on how well different resources in a cluster can be predicted using machine learning techniques. The approach consists of 3 main steps: data collection, data extraction and pre-processing, and data analysis. The data collection step involves stressing the system with a load-generator called Locust and collecting data from Locust and collecting data from Kubernetes with the use of Prometheus. The data pre-processing and extraction step involves extracting relevant data and transforming it into a suitable format for the machine learning models. The final step involves applying different machine learning models to the data and evaluating their accuracy. The results of this thesis illustrate that machine learning can work well for predicting resources in a cluster based on how stressed the system is and that the best performing machine learning model tested was Support Vector Machine with a polynomial kernel. / Cloud computing och containerisering har ökat de senaste åren och har blivit viktiga områden för forskning och utveckling inom datavetenskap. En av utmaningarna inom distribuerad och cloud computing är att förutsäga resursutnyttjandet av de noder som kör applikationerna och tjänsterna. Detta är särskilt relevant för containerbaserade plattformar som Kubernetes. Att förutsäga resursutnyttjandet av ett Kubernetes-kluster kan hjälpa med att optimera plattformens prestanda, tillförlitlighet och kostnadseffektivitet. Denna avhandling fokuserar på hur väl olika resurser i ett kluster kan förutsägas med hjälp av maskininlärningstekniker. Tillvägagångssättet består av 3 huvudsteg: datainsamling, dataextraktion och för-processering, samt dataanalys. Datainsamlingssteget innebär att stressa systemet med en load-generator som heter Locust och samla in data från Locust och även samla in data från Kubernetes med hjälp av Prometheus. Steget för för-processering och extrahering av data innefattar att extrahera relevant data och omvandla den till ett lämpligt format för maskininlärningsmodellerna. Det sista steget innefattar att tillämpa olika maskininlärningsmodeller på data och utvärdera deras noggrannhet. Resultaten av denna avhandling demonstrerar att maskininlärning kan fungera bra för att förutsäga resurser i ett kluster baserat på hur stressat systemet är och att den bäst presterande maskininlärningsmodellen som testades var Support Vector Machine med en polynom-kernel.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-95634 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Gördén, Arvid |
| Publisher | Karlstads universitet, Institutionen för matematik och datavetenskap (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0023 seconds