Nghiên Cứu Và Xây Dựng Mô Hình Cấp Phát Tài Nguyên Trong Điện Toán Đám Mây Dựa Trên Lý Thuyết Trò Chơi (tt)

Nghiên Cứu Và Xây Dựng Mô Hình Cấp Phát Tài Nguyên Trong Điện Toán Đám Mây Dựa Trên Lý Thuyết Trò Chơi (tt)Nghiên Cứu Và Xây Dựng Mô Hình Cấp Phát Tài Nguyên Trong Điện Toán Đám Mây Dựa Trên Lý Thuyết Trò Chơi (tt)Nghiên Cứu Và Xây Dựng Mô Hình Cấp Phát Tài Nguyên Trong Điện Toán Đám Mây Dựa Trên Lý Thuyết Trò Chơi (tt)Nghiên Cứu Và Xây Dựng Mô Hình Cấp Phát Tài Nguyên Trong Điện Toán Đám Mây Dựa Trên Lý Thuyết Trò Chơi (tt)Nghiên Cứu Và Xây Dựng Mô Hình Cấp Phát Tài Nguyên Trong Điện Toán Đám Mây Dựa Trên Lý Thuyết Trò Chơi (tt)Nghiên Cứu Và Xây Dựng Mô Hình Cấp Phát Tài Nguyên Trong Điện Toán Đám Mây Dựa Trên Lý Thuyết Trò Chơi (tt)Nghiên Cứu Và Xây Dựng Mô Hình Cấp Phát Tài Nguyên Trong Điện Toán Đám Mây Dựa Trên Lý Thuyết Trò Chơi (tt)Nghiên Cứu Và Xây Dựng Mô Hình Cấp Phát Tài Nguyên Trong Điện Toán Đám Mây Dựa Trên Lý Thuyết Trò Chơi (tt)Nghiên Cứu Và Xây Dựng Mô Hình Cấp Phát Tài Nguyên Trong Điện Toán Đám Mây Dựa Trên Lý Thuyết Trò Chơi (tt)Nghiên Cứu Và Xây Dựng Mô Hình Cấp Phát Tài Nguyên Trong Điện Toán Đám Mây Dựa Trên Lý Thuyết Trò Chơi (tt)Nghiên Cứu Và Xây Dựng Mô Hình Cấp Phát Tài Nguyên Trong Điện Toán Đám Mây Dựa Trên Lý Thuyết Trò Chơi (tt)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - NGUYỄN THỊ NGUYỆT QUẾ NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG MƠ HÌNH CẤP PHÁT TÀI NGUYÊN TRONG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY DỰA TRÊN LÝ THUYẾT TRỊ CHƠI Chun ngành: Hệ thống thơng tin Mã số: 60.48.01.04 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HỒ CHÍ MINH – 2017 Luận văn hồn thành tại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Công Hùng Phản biện 1:………………………………………………… Phản biện 2:……………………………………………… Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc: ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng MỞ ĐẦU Giả sử bạn giám đốc điều hành công ty lớn, số nhiều công việc bạn phải đảm đương có việc đảm bảo tồn nhân viên bạn trang bị đủ thiết bị, phần cứng lẫn phần mềm để thực công việc họ Bạn không cần mua cho người máy tính mà phải mua quyền phần mềm tồn cơng cụ cần thiết khác Hơn nữa, thuê thêm người mới, bạn lại phải mua thêm phần mềm (nếu quyền phần mềm bạn dùng không cho phép thêm người dùng nữa) Chưa hết, công ty bạn có quy mơ ngày mở rộng, bạn phải đối mặt với nhu cầu cao khơng gian lưu trữ Đòi hỏi cơng việc căng thẳng mức khiến bạn ngon giấc đêm Nhưng đừng lo, có giải pháp cho bạn Thay phải đến máy tính để cài phần mềm, bạn cần tải ứng dụng Ứng dụng cho phép nhân viên đăng nhập vào dịch vụ web có chứa tồn chương mà người cần cho cơng việc Vì kết nối đến cơng ty khác cách hàng nghìn dặm có thứ, từ ứng dụng mail tới chương trình xử lý văn bản, có khơng gian lưu trữ khổng lồ phần mềm phân tích liệu… Đây cơng nghệ đám mây, thứ thay đổi hồn tồn ngành cơng nghiệp máy tính Rất bạn sử dụng dạng thức cơng nghệ đám mây Nếu bạn sở hữu tài khoản email dịch vụ mail trực tuyến Hotmail, Yahoo! Mail hay Gmail bạn có kinh nghiệm việc làm việc với “đám mây” Tức thay phải chạy ứng dụng mail máy tính, bạn cần đăng nhập vào tài khoản email từ xa Phần mềm mail tồn liệu thư từ khơng lưu lại PC bạn – nằm “đám mây” nhà cung cấp dịch vụ Điện toán đám mây gọi điện tốn máy chủ ảo, việc ảo hóa tài ngun tính tốn ứng dụng Thay người dùng sử dụng nhiều máy chủ thật người dùng sử dụng tài ngun ảo hóa thơng qua mơi trường internet mơ hình dịch vụ hạ tầng (Infrastruture as a Server – IaaS).[1] Ở mơ hình điện tốn này, khả liên quan đến công nghệ thông tin cung cấp dạng "dịch vụ", cho phép người dùng truy cập dịch vụ công nghệ từ nhà cung cấp "trong đám mây" mà khơng cần phải có kiến thức, kinh nghiệm cơng nghệ đó, khơng cần quan tâm đến sở hạ tầng phục vụ công nghệ Tuy nhiên, việc quản lý, sử dụng tài nguyên điện toán đám mây thách thức lớn cho nhà cung cấp dịch vụ người sử dụng dịch vụ đầu cuối Trong môi trường Điện tốn đám mây đa số tài ngun vật lý khơng đồng với có yêu cầu từ người dùng không đồng loại tài ngun.[2] Điều gây khó khăn cho q trình cấp phát tài nguyên giai đoạn khan tài nguyên Trong nghiên cứu này, xây dựng mơ hình cấp phát tài ngun dựa lý thuyết trò chơi để đảm bảo cơng máy chủ vật lý đảm bảo sử dụng hiệu tài nguyên Giải pháp cấp phát tài ngun cơng tìm dựa giải thuật luyện kim (Simulated Annealing - SA) Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu:  Cơ chế ảo hóa  Cơ chế quản lý máy ảo  Lý thuyết trò chơi  Thuật tốn luyện kim Phạm vi nghiên cứu:  Xây dựng mơ hình cấp phát tài nguyên dựa lý thuyết trò chơi, ứng dụng thuật tốn luyện kim để tìm chiến lược cấp phát công hiệu sử dụng công cụ NetBeans IDE để mơ mơ hình Luận văn bao gồm chương phần kết luận: Chương 1: Cơ sở lý luận Giới thiệu tổng quan điện toán đám mây, dịch vụ điện toán đám mây, lý thuyết trò chơi, phân loại trò chơi, ảo hóa, tốn tối ưu tổ hợp với metaheuristic thuật tốn luyện kim Chương 2: Các cơng trình liên quan mơ hình cấp phát tài ngun Chương giới thiệu cơng trình khoa học nghiên cứu trước có nội dung liên quan đến đề tài luận văn trình bày mơ hình cấp phát tài ngun Chương 3: Xây dựng mơ hình cấp phát dựa lý thuyết trò chơi Ở chương trình bày mơ hình cấp phát tài ngun cơng khơng lãng phí tài ngun dựa trò chơi hợp tác với thông tin đầy đủ, ứng dụng thuật tốn luyện kim để tìm chiến lược cấp phát tài nguyên hiệu Chương 4: Mô đánh giá Trong chương mơ chương trình phần mềm NetBeans IDE 8.2 đánh giá kết đạt Cuối cùng, luận văn nêu kết luận làm được, vấn đề tồn hướng phát triển mục kết luận chung luận văn 3 Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1 Tổng quan điện toán đám mây 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Các dịch vụ điện tốn đám mây 1.2 Lý thuyết trò chơi 1.2.1 Ý tưởng lý thuyết trò chơi Lý thuyết trò chơi kỹ thuật dùng để phân tích tình dành cho hai nhiều cá nhân mà kết cục hành động số họ thực không phụ thuộc hành động cụ thể cá nhân mà phụ thuộc vào hành động (những) cá nhân lại trò chơi Trong trường hợp này, kế hoạch chiến lược cá nhân liên quan phụ thuộc vào dự kiến mà người khác làm Do đó, cá nhân tình khơng định cách biệt lập, mà việc định họ có quan hệ phụ thuộc lẫn Điều gọi tương thuộc chiến lược tình thường gọi trò chơi chiến lược, đơn giản trò chơi, người tham gia trò chơi gọi người chơi Trong trò chơi chiến lược, hành động cá nhân nhóm tác động lên người chơi khác quan trọng cá nhân nhận thức điều Bởi người chơi trò chơi biết rõ kết cục hành động họ bị tác động người chơi khác ảnh hưởng lên người khác, nên họ cần phải tính đến hành động khác có người chơi khác họ định Tuy nhiên, cá nhân có thơng tin hạn chế hành động dự tính (chiến lược) cá nhân khác, họ phải đốn họ nghĩ người làm Quá trình suy nghĩ kiểu cấu thành tư chiến lược dùng đến loại tư này, lý thuyết trò chơi giúp hiểu xảy dự báo kết cục có khả xảy Kết cục lý thuyết trò chơi biểu diễn dạng tổ hợp chiến lược có nhiều khả đạt mục tiêu người chơi vào thông tin sẵn có cho họ Các lý thuyết gia trò chơi tập trung vào tổ hợp chiến lược gọi chiến lược cân (equilibrium strategy) người chơi Nếu người chơi chọn chiến lược cân họ, họ hành động tốt vào chọn lựa người chơi khác Trong tình này, khơng có người chơi có động thay đổi kế hoạch hành động Sự cân trò chơi diễn tả chiến lược mà người chơi lý tiên đoán chọn họ tương tác với Việc tiên đoán chiến lược mà người chơi trò chơi có khả lựa chọn hàm ý tiên đoán thu hoạch họ 1.2.2 Phân loại trò chơi  Vấn đề thơng tin Các chiến lược cân người chơi phụ thuộc vào loại thơng tin mà họ có Trong số trò chơi người chơi cung cấp thông tin rõ điều khơng hẳn xảy trò chơi Cấu trúc thơng tin trò chơi hiểu nhiều cách Nếu thơng tin hồn hảo người chơi biết họ đâu trò chơi họ chơi với Nếu thông tin khơng đầy đủ có người chơi theo hướng ngẫu nhiên mà người chơi lại theo dõi rõ ràng thông tin gọi thông tin bất đối xứng Khi thơng tin bất đối xứng khơng phải tất người chơi có thơng tin Thay vào vài người chơi có thơng tin riêng  Trò chơi hợp tác khơng hợp tác Một trò chơi có tính hợp tác hay khơng vấn đề kỹ thuật Về chất, trò chơi hợp tác người chơi phép giao tiếp thỏa thuận họ đạt cách chơi trò chơi xác định lựa chọn chiến lược họ có hiệu lực thực thi Nhưng khả lựa chọn hợp tác không làm nên trò chơi hợp tác theo nghĩa kỹ thuật thuật ngữ chọn lựa điều bắt buộc Khả bị buộc phải thực thi thỏa thuận khiến cho việc phân tích trò chơi hợp tác khác với trò chơi khơng hợp tác Do thỏa thuận thực thi nên người chơi có động để đạt tới kết cục có lợi cho đơi bên Điều dẫn đến lý thuyết trò chơi hợp tác tập trung vào chiến lược vốn có thực thi lợi ích chung người chơi Chính tơi xây dựng mơ hình trò hợp tác người chơi máy vật lý thông tin tài nguyên máy vật lý đầy đủ 1.3 Ảo hóa 1.4 Bài toán tối ưu tổ hợp với metaheuristic Bài toán tối ưu tổ hợp toán quan tâm đến cấu hình “tốt nhất” theo nghĩa Mục đích tốn tối ưu tổ hợp tìm lời giải tốt lời giải khơng gian tìm kiếm lời giải toán rời rạc Nhiều toán tối ưu tổ hợp có độ phức tạp tính tốn cao phân loại thuộc lớp NP khó Việc tìm lời giải tối ưu cho toán cho hệ thống song song lớn khơng thể hồn thành giới hạn thời gian cho phép kỹ thuật heuristic cho việc giải toán tổ hợp theo hướng xấp xỉ phát triển để tìm lời giải gần tối ưu (hay xấp xỉ) giới hạn thời gian cho phép [8] 1.5 Giải thuật mô luyện kim 1.5.1 Giới thiệu chung Tên gọi ý tưởng thuật toán bắt nguồn từ kỹ thuật luyện kim ngành luyện kim, kỹ thuật sử dụng cách khéo léo việc nung nóng làm nguội vật liệu kim loại nhằm làm tăng kích thước giảm chỗ khuyết, lõm chúng Nhiệt độ làm cho nguyên tử vật liệu trở nên liên kết rời khỏi vị trí ban đầu chúng di chuyển ngẫu nhiên vào nơi có lượng cao hơn; việc làm nguội làm tăng khả nhận trạng thái có nội thấp so với ban đầu 1.5.2 Nội dung giải thuật Trong thuật tốn SA, điểm s khơng gian tìm kiếm tương tự với trạng thái số hệ thống vật lý, hàm E(s) tượng trưng cho nội hệ thống trạng thái Tại bước, quy tắc heuristic xem xét đưa số trạng thái kề s’ trạng thái s, xác suất định thay đổi hệ thống sang trạng thái s’ tiếp tục giữ trạng thái s Những xác suất đưa hệ thống tới trạng thái có lượng thấp Bước lặp lặp lại hệ thống đạt trạng thái đủ tốt, tiếp tục Hình 1.9: Quá trình thực thuật giải luyện kim Chương 2: CÁC CƠNG TRÌNH LIÊN QUAN VÀ MƠ HÌNH CẤP PHÁT TÀI NGUN 2.1 Các cơng trình liên quan 2.2 Mơ hình cấp phát tài ngun Hình 2.1 Mơ hình cấp phát tài ngun Tại trung tâm quản lý tài ngun mơ hình cấp phát tài ngun bao gồm có thành phần: Trung tâm đăng ký: Mỗi máy chủ vật lý “đám mây” đăng ký thơng tin tài ngun đến trung tâm giám sát môi trường đám mây Trung tâm giám sát môi trường đám mây: nhận thông tin máy chủ vật lý tên địa IP, theo dõi tình trạng chúng là: khởi động chạy tắt lượng tiêu thụ CPU, Bộ nhớ không gian lưu trữ Trung tâm quản lý sở hạ tầng: có trách nhiệm phát triển quản lý sở hạ tầng ảo hóa, chẳng hạn tạo giải phóng máy ảo Trung tâm điểu khiển: trung tâm tính tốn để đưa định thích hợp việc phân phối tài nguyên Khi máy chủ vật lý bắt đầu tham gia vào đám mây, thông tin địa MAC, địa IP đăng ký với trung tâm đăng ký Trung tâm giám sát mơi trường đám mây theo dõi tình trạng nguồn tài nguyên sử dụng máy chủ vật lý đăng ký trung tâm đăng ký Khi người dùng gửi yêu cầu dịch vụ đến “đám mây”, yêu cầu nguồn tài nguyên nhận trung tâm điều khiển Trung tâm điều khiển đưa định phân bổ nguồn thông minh dựa thông tin trung tâm giám sát môi trường đám mây thu thập Quyết định phân bổ thực trung tâm quản lý hạ tầng để quản lý máy chủ vật lý đặt máy ảo [16] Chương 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH CẤP PHÁT TÀI NGUN CƠNG BẰNG VÀ HIỆU QUẢ DỰA TRÊN LÝ THUYẾT TRÒ CHƠI 3.1 Cấp phát tài ngun dự lý thuyết trò chơi Trong mơi trường đa tài ngun người dùng có u cầu không đồng loại tài nguyên khác nhau, cần cấp phát tài nguyên cho người dùng theo yêu cầu họ Mỗi người dùng có “cổ phần” tổng số tài nguyên Mục tiêu việc cấp phát cơng nguồn tài ngun cân tỷ lệ phần trăm số “cổ phần” người Và u cầu tài nguyên để tạo máy ảo không đồng gây tượng xuất mảnh tài ngun ngun nhân gây việc lãng phí khơng gian tài nguyên Để sử dụng tài nguyên cách hiệu cần sử dụng tối ưu nguồn tài nguyên cách giảm độ lãng phí khơng gian tài ngun môi trường đa tài nguyên  Xây dựng mô hình tốn học Trong sở hạ tầng ĐTĐM, giả sử có k máy vật lý Nhờ cơng nghệ ảo hóa, máy vật lý triển khai máy ảo Tất máy chủ vật lý nhận yêu cầu máy ảo tạo máy ảo đáp ứng yêu cầu người dùng Một yêu cầu máy ảo r (cpu, memory, disk) tương ứng với cpu, memory, disk máy ảo Để đảm bảo sử dụng tài nguyên hiệu ổn định cần có chiến lược cấp phát tài máy ảo ĐTĐM hợp lý Để đưa định cấp phát tài nguyên, trung tâm điều khiển lấy thông tin tài nguyên từ trung tâm giám sát môi trường đám mây Chúng ta xem máy chủ lý người chơi (player) trò chơi (game) Chiến lược người chơi định cấp phát tài nguyên máy chủ vật lý dựa tập yêu cầu tài nguyên người dùng Các người chơi biết thông tin chiến lược điểm định nên ta thiết lập thành trò chơi hợp tác có thơng tin hồn hảo Từ ta tiếp cận đến khái niệm cân Nash đạt hiệu Pareto trò chơi điểm mà khơng có người chơi nhận thu hoạch nhiều cách thay đổi chiến lược Một trò chơi cấp phát tài ngun quy ước G = (V,R,A,F) đó: - V: tập người chơi - máy chủ vật lý có tài nguyên sẵn sàng đáp ứng yêu cầu cầu người dùng - R: tập yêu cầu tài nguyên người dùng - A: tập chiến lược người chơi - F: tập hàm lợi ích người chơi Tài nguyên sẵn sàng máy chủ vật lý k biểu diễn: (1) Trong lượng tài nguyên j sẵn sàng cung cấp yêu cầu người dùng máy chủ vật lý k, Các yêu cầu tài nguyên người dùng định nghĩa thành ma trận R hàng ngang ma trận mô tả số lượng loại tài nguyên để xây dựng máy ảo cho người dùng, hàng dọc mô tả số lượng yêu cầu khác loại tài nguyên cho người dùng Ma trận yêu cầu tài nguyên chuẩn hóa dựa tổng số tài nguyên sẵn sàng theo loại tất máy chu vật lý (2) Trong đó: - tài nguyên j yêu cầu s tổng lượng tài nguyên j sẵn sàng máy chủ vật lý thứ i giá trị tài nguyên loại j yêu cầu s chuẩn hóa Mỗi định cấp phát tài nguyên máy chủ vật lý i định nghĩa thành ma trận , dòng ma trận tương ứng với tài nguyên cấp phát cho yêu cầu: (3) Trong đó, tài nguyên cấp j cấp cho yêu cầu s máy chủ vật lý i Tập hợp tất định cấp phát tài nguyên dựa ma trận yêu cầu tài nguyên máy chủ vật lý biểu diễn: (4) Sự công cấp phát tài nguyên áp dụng từ khái niệm DRF (Dominant Resource Fairness) A Ghodsi cộng nghiên cứu môi trường đa tài nguyên [15] Thêm vào đó, Xu đồng nghiệp đưa mơ hình cấp phát tài ngun cơng mà đảm bảo sử dụng tài nguyên hiệu - hay nói cách khác giảm thiểu mức độ lãng phí tài ngun [16] Theo đó, cơng định cấp phát tài nguyên tính tốn theo cơng thức sau: (5) Trong đó: số lượng tài nguyên j cấp phát cho yêu cầu i, - chia ưu (dominant share) tỉ lệ lớn tài nguyên cấp phát cho người dùng, - yêu cầu chuẩn hóa Mức độ sử dụng phí tài nguyên thức sau: máy chủ vật lý n tính tốn theo cơng (6) Trong đó: tài nguyên j sử dụng máy chủ vật lý thứ n - trung bình tài nguyên sử dụng máy chủ vật lý Hàm lợi ích xây dựng dựa việc cấp phát công hiệu tài nguyên Mỗi người chơi chọn chiến lược để tối đa hóa lợi ích họ Hàm lợi ích định cấp phát tài nguyên tính sau: (7) Trong đó, trọng số mức độ quan tâm mức độ công hay hiệu sử dụng tài nguyên Trong trò chơi này, hàm lợi ích trò chơi có ảnh hưởng quan trọng đến định chiến lược người chơi kết trò chơi Mỗi người chơi chọn chiến lược nhằm tối đa hóa thu hoạch họ, hàm mục tiêu sau: Sao cho Điểm cân Nash trò chơi chiến lược mà khơng người chơi tăng lợi nhuận người chơi khác cố định chiến lược Khi đó, chiến lược người chơi thứ i chiến lược tối ưu kí hiệu , chiến lược tối ưu người 10 chơi khác ký hiệu cân Nash chiến lược tuân thủ theo điều kiện [17], sau: (8) Từ tìm định cơng hiệu cân Nash trò chơi có nghĩa Trong mơi trường multi agent system, điểm cân khơng ổn định (stable) Ngồi ra, khó tìm Pareto-efficiency cân Nash Để giải vấn đề đa phần giải thuật dựa giải thuật metaheuristic Từ tập phương án khả thi dựa vào điều kiện cân Nash chọn phương án tốt Điều kiện dừng thuật tốn tính theo Siar [18] sau: (9) Ứng dụng thuật toán luyện kim Ứng dụng thuật toán luyện kim để tìm định cơng hiệu trò chơi Trước tiên ta thống tham số có thuật tốn, cụ thể sau:  Không gian trạng thái: tập hợp tất chiến lược (hay nói cách khác tập hợp định) người chơi  Hàm lượng E(): Ở ta sử dụng hàm lợi ích định làm hàm lượng cho trạng thái  Trạng thái kề: Ta tìm trạng thái kề trạng thái cách đơn giản đổi định người chơi cách chọn ngẫu nhiên trạng thái  Nhiệt độ T: nhiệt độ ban đầu ta đặt giá trị 10000 (tuy nhiên đặt tùy ý, T lớn độ xác lời giải cao)  Hàm xác suất định nghĩa công thức: P = Exp( ) 11 Chương 4: MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ 4.1 Môi trường giả lập 4.2 Kết thực nghiệm Bảng 4.1: Thông số kỹ thuật đầu vào Số lượng MaxCPU MinCPU MaxRam MinRam MaxDisk MinDisk Host 300 20 64 64 16 VM Từ 10 đến 150 6 Bảng 4.2: Danh sách cấu hình máy chủ Ghi chú: UCPU, URAM, UDISK: cấu hình CPU, RAM, DISK cấp phát trước chạy mô RM CPU, RM RAM, RM DISK: cấu hình CPU, RAM, DISK lại máy chủ ID HOST CPU RAM DISK UCPU URAM UDISK RM CPU RM RAM RM DISK ID HOST 34 12 23 150 CPU RAM DISK UCPU URAM UDISK RM CPU RM RAM RM DISK 11 59 32 10 17 49 15 11 57 19 13 11 29 6 22 7 151 34 35 20 15 14 20 20 14 32 18 15 17 152 14 25 44 24 22 22 15 11 26 11 15 153 20 41 23 13 18 16 13 42 13 11 28 14 154 12 41 63 10 11 30 30 33 12 64 25 12 10 18 54 155 12 55 41 12 31 43 10 13 41 17 31 13 10 156 10 20 37 34 16 35 44 23 37 12 157 19 46 10 12 36 17 56 30 16 20 47 10 158 13 32 52 13 14 17 18 35 10 35 58 28 49 159 20 11 28 20 28 10 17 50 39 44 14 10 25 160 15 44 29 15 11 16 11 25 11 14 161 12 38 59 37 51 12 17 48 16 14 17 11 31 162 18 59 14 50 13 36 61 25 11 11 50 163 11 52 39 18 34 30 14 12 32 55 19 39 13 16 164 20 42 20 18 16 35 15 39 50 28 48 11 165 15 55 64 15 45 40 19 16 17 45 50 14 43 41 166 13 36 42 31 26 16 17 19 14 34 10 22 12 167 13 38 15 23 18 19 30 45 13 45 12 17 168 20 24 24 11 12 13 16 19 18 12 47 10 38 169 12 48 43 5 20 15 21 38 4 15 28 25 10 13 15 15 10 75 20 48 31 13 18 12 35 13 225 64 38 34 27 30 11 76 17 36 43 14 35 42 1 226 14 19 62 13 24 13 38 77 19 50 47 24 44 11 26 227 20 23 35 12 14 34 78 20 10 18 19 10 228 57 43 13 15 44 28 79 43 50 39 14 36 229 11 46 29 17 80 14 44 43 38 24 19 230 13 17 43 12 16 43 1 81 11 47 58 23 46 24 12 231 18 23 33 9 18 24 82 18 42 57 27 30 11 15 27 232 16 44 24 10 25 12 19 12 83 18 53 15 46 233 19 48 43 19 35 29 13 14 84 17 39 18 10 24 15 15 234 11 56 52 54 25 27 85 11 35 46 13 14 22 32 235 14 34 42 15 26 19 16 86 20 23 42 23 19 13 23 236 13 30 62 21 13 49 87 64 19 13 16 51 237 55 17 23 13 32 88 12 20 64 64 11 238 12 22 49 12 13 10 36 89 11 63 37 13 26 50 11 239 18 27 55 15 36 11 12 19 90 19 63 52 25 10 38 44 240 15 60 53 15 46 20 14 33 91 15 14 63 12 11 55 241 18 50 28 13 23 42 92 14 32 53 14 53 25 242 18 56 61 46 15 13 10 46 93 10 49 45 13 42 36 243 40 50 34 31 16 94 14 34 56 26 8 48 244 23 45 12 41 11 95 13 54 17 20 17 34 245 63 46 45 14 18 32 96 20 52 45 14 26 17 26 28 246 45 44 15 36 30 97 19 28 64 25 31 11 33 247 17 60 62 34 33 26 29 98 12 37 41 33 41 248 10 16 62 4 24 12 38 99 14 64 37 28 28 36 249 13 40 31 13 10 14 30 17 100 13 25 25 10 24 15 10 250 15 60 38 58 14 24 101 14 45 41 10 11 33 34 251 10 23 9 14 102 14 15 59 14 13 20 39 252 13 18 25 15 15 10 103 16 19 45 41 10 253 14 62 27 13 56 25 104 19 16 37 19 10 18 254 12 64 48 10 18 12 46 36 105 26 31 17 10 21 255 14 21 21 12 10 10 11 11 106 15 30 53 15 13 22 17 31 256 12 46 45 28 24 18 21 107 14 16 23 10 21 257 15 24 52 10 23 19 29 108 16 62 28 15 60 27 258 12 20 17 11 20 109 29 34 15 21 19 259 15 55 58 12 50 48 10 110 11 26 56 16 16 10 40 260 13 52 25 21 11 31 14 111 17 51 18 10 18 12 41 261 10 23 43 40 18 112 15 31 46 9 24 37 262 38 27 31 15 12 113 17 64 12 56 263 11 60 17 60 11 6 114 18 58 32 17 13 51 15 264 18 40 49 16 49 33 115 13 16 43 10 41 265 20 24 50 14 12 10 12 40 116 18 36 34 11 32 26 266 42 26 25 14 17 12 117 10 45 62 11 34 54 267 20 21 40 17 20 11 20 14 118 16 14 56 10 24 10 32 268 13 61 18 19 12 42 119 14 35 23 11 17 31 269 16 34 46 11 14 23 32 120 12 57 50 28 11 29 39 270 17 26 13 26 4 121 11 32 46 27 45 271 20 43 16 18 16 34 122 20 61 20 40 21 272 10 32 37 16 23 21 123 16 18 56 14 13 14 43 273 10 22 31 10 27 15 124 12 54 22 32 21 22 274 13 59 57 16 55 41 125 19 51 30 17 23 19 28 11 275 17 40 33 14 27 22 13 11 126 14 30 28 11 22 20 8 276 14 24 22 13 20 11 11 127 11 29 51 19 47 10 277 16 47 62 12 14 33 33 29 128 16 60 40 29 38 31 278 37 23 25 11 12 12 129 11 34 28 33 14 14 279 14 21 50 4 23 10 17 27 130 11 49 25 20 41 280 12 41 53 26 24 15 29 131 12 21 45 10 18 16 29 281 11 42 56 10 28 25 14 31 132 14 34 16 12 32 10 2 282 12 60 17 17 55 133 12 17 62 12 12 37 25 283 15 50 54 14 35 54 15 134 17 49 51 18 28 10 31 23 284 12 36 59 11 28 39 20 135 10 32 23 285 13 31 63 18 56 13 136 15 49 25 48 12 13 286 13 43 41 20 40 23 137 12 55 40 44 37 11 287 13 18 64 12 12 45 19 138 19 46 60 12 17 41 29 19 288 19 43 16 22 10 21 139 15 31 21 10 289 62 57 59 35 22 140 14 56 57 14 28 25 28 32 290 39 39 35 35 141 12 36 33 10 12 26 21 291 16 12 35 12 27 142 19 45 24 19 36 17 292 14 47 42 35 27 12 15 143 13 61 41 11 29 56 12 293 13 37 63 18 63 19 144 11 51 20 11 25 16 26 294 17 45 19 27 10 18 11 145 12 52 56 38 54 14 295 19 26 47 10 13 18 13 29 146 10 32 41 10 30 23 18 296 11 24 56 10 10 33 14 23 147 15 16 55 12 55 297 19 11 55 26 11 29 148 18 18 58 11 17 14 41 298 18 35 52 31 26 13 26 149 17 54 34 11 35 33 19 299 16 13 59 11 33 26 15 Bảng 4.3: Danh sách yêu cầu cấu hình máy ảo ID VM CPU VM RAM VM DISK VM 3 ID VM CPU VM RAM VM DISK VM ID VM 50 100 51 1 52 5 53 3 54 8 5 CPU VM RAM VM DISK VM 1 101 3 102 103 8 104 4 55 8 105 56 5 106 57 107 2 58 4 108 59 109 10 60 110 11 61 111 1 12 62 112 13 63 3 113 3 14 4 64 114 2 15 65 115 4 16 66 116 5 17 67 4 117 18 2 68 118 19 69 119 20 70 120 3 21 71 121 22 72 1 122 23 73 123 5 24 74 124 8 25 5 75 125 1 26 76 126 27 77 127 5 28 78 128 1 29 79 129 7 30 80 130 7 31 7 81 131 3 32 82 132 33 83 8 133 34 4 84 134 35 85 4 135 36 6 86 136 4 37 87 137 38 88 138 39 89 8 139 1 16 40 90 140 1 41 91 141 42 3 92 3 142 43 93 143 44 2 94 144 2 45 95 145 46 5 96 146 47 97 2 147 48 1 98 7 148 8 49 99 149 17  Kết sau chạy mô phỏng: Bảng 4.4: Danh sách máy chủ cấp phát cho yêu cầu máy ảo ID HOST ID HOST ID VM 0 ID HOST ID VM 26 24 125 27 25 31 17 28 50 29 33 18 48 31 60 44 32 34 15 33 22 10 11 27 12 20 13 ID HOST ID VM 82 104 66 83 120 55 144 84 119 56 112 85 98 130 57 77 89 109 149 73 59 56 67 90 110 116 35 37 60 68 86 91 123 34 51 74 61 83 94 118 127 35 36 40 63 79 96 121 133 36 53 64 81 97 126 37 72 65 70 99 129 63 38 38 67 75 100 139 71 39 41 78 68 88 101 131 14 10 11 40 42 80 69 97 103 132 15 16 41 43 76 70 122 104 134 16 28 43 87 74 89 105 137 107 147 29 45 69 57 100 53 55 54 62 90 95 ID VM 84 10 106 145 142 17 13 65 44 82 75 93 19 12 14 45 46 76 140 109 143 20 19 21 47 49 58 77 113 110 135 21 26 59 49 52 54 78 128 112 136 141 22 23 91 50 61 101 79 107 111 114 138 146 23 30 51 47 92 80 102 108 24 64 52 85 81 96 115 39 99 94 11 105 148 124 117 18 Bảng 4.5: Danh sách cấu hình máy ảo đáp ứng yêu cầu cấp phát tài nguyên Ghi chú:   RM CPU, RM RAM, RM DISK: cấu hình CPU, RAM, DISK lại máy chủ AL CPU, AL RAM, AL DISK: cấu hình CPU, RAM, DISK máy ảo cấp phát tài nguyên ID HOST RM CPU RM RAM RM DISK AL CPU AL RAM AL DISK ID HOST RM CPU RM RAM RM DISK AL CPU AL RAM AL DISK 10 11 12 13 14 15 16 17 19 20 21 22 23 24 26 27 28 29 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 43 44 45 47 49 50 51 10 8 10 11 11 14 10 10 12 2 10 5 11 23 10 12 47 31 11 13 11 41 8 17 29 49 11 18 17 13 12 49 23 10 13 31 12 12 43 16 15 48 7 17 15 14 10 49 25 14 50 16 12 38 22 23 34 13 41 11 36 11 17 13 18 11 17 26 34 21 29 19 11 2 10 5 8 11 6 11 5 10 2 11 10 10 6 10 8 16 13 8 17 9 10 7 11 12 5 15 10 7 19 11 12 10 16 19 13 11 13 10 11 11 12 11 11 4 14 11 52 53 54 55 56 57 59 60 61 63 64 65 67 68 69 70 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 89 90 91 94 96 97 99 100 101 103 104 105 107 109 110 112 114 9 7 11 10 12 11 11 10 11 6 11 8 10 13 20 41 14 25 32 21 10 38 17 29 32 38 14 35 26 24 15 15 22 50 38 26 36 34 10 9 21 10 24 51 13 21 29 8 36 10 20 10 15 13 10 36 19 12 27 32 11 44 55 48 28 33 10 18 21 19 40 37 15 2 11 5 11 3 3 10 10 6 4 4 9 22 2 12 10 19 16 3 10 15 14 19 8 8 12 12 11 1 19 8 19 8 13 15 16 12 20 14 11 16 13 13 3 16 16 10 13 19 Hình 4.1: Biểu diễn tài nguyên có máy chủ định thực thi định cấp phát tài nguyên Hình 4.2: Biểu diễn yêu cầu tài nguyên máy ảo Hình 4.3: Kết cấp phát CPU theo yêu cầu (RM CPU: số lượng CPU có máy chủ; AL CPU: số lượng CPU cấp phát theo yêu cầu máy ảo) 20 Hình 4.4: Kết cấp phát RAM theo yêu cầu (RM RAM: số lượng RAM có máy chủ; AL RAM: số lượng RAM cấp phát theo yêu cầu máy ảo) Hình 4.5: Kết cấp phát DISK theo yêu cầu (RM DISK: số lượng DISK có máy chủ; AL DISK: số lượng DISK cấp phát theo yêu cầu máy ảo) Bảng 4.6: Kết thu chạy thuật toán từ 10 đến 150 máy ảo SỐ LƯỢNG MÁY ẢO DOMINANT SHARE MỨC ĐỘ BIẾN ĐỘNG CÔNG BẰNG (v) THỜI GIAN THỰC THI (GIÂY) 10 0.111509 20 0.053333 1.457 1.416 10 20 30 0.033861 1.415 33 40 0.025952 1.405 43 50 0.020748 1.404 49 60 0.017357 1.411 62 70 0.014921 1.416 69 80 0.013220 1.436 77 90 0.011837 1.447 89 100 0.010834 1.457 96 110 0.009878 1.459 113 120 0.009035 1.453 119 130 0.008379 1.455 130 140 0.007836 1.463 136 150 0.007344 1.461 154 21 Sự công cấp phát tài nguyên áp dụng từ khái niệm DRF (Dominant Resource Fairness) thể qua chia ưu (dominant share) tỉ lệ lớn tài nguyên cấp phát cho người dùng mức độ biến động cơng Trong hình 4.6 kết cho thấy mức độ biến động công mức độ chia ưu chiến lược cấp phát tốt tăng lượng yêu cầu từ 10 đến 150 yêu cầu máy ảo Hình 4.6: Mức độ biến động cơng cho chiến lược cấp phát tài nguyên Mức độ chia ưu (dominant share) trò chơi 4.3 Đánh giá kết thực nghiệm Từ kết đạt qua q trình mơ đánh giá mơ hình cấp phát tài ngun dựa lý thuyết trò chơi ứng dụng thuật tốn luyện kim thực đạt tiêu chí cơng hiệu đặt Các yêu cầu máy ảo đáp đáp ứng đầy đủ tương ứng hợp lý với tài nguyên có sẵn máy vật lý 22 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Những vấn đề tồn Giải thuật luyện kim đề xuất giải toán tối ưu với liệu đầu vào lớn Do cấu hình máy thực mơ có giới hạn nên liệu đầu vào chưa đủ lớn điều ảnh hưởng nhiều đến hiệu thuật toán thực thi Luận văn tập trung nghiên cứu thuật toán luyện kim họ Metaheuristic, chưa nghiên cứu thuật toán khác (thuật toán đàn kiến, thuật toán di truyền…) để so sánh Chương trình song song hóa phần theo ý tưởng nêu, chưa thực nghiệm kiến trúc song song nhớ chia để đánh giá hiệu thuật tốn Chương trình tính chất mơ chưa phải ứng dụng cụ thể Hướng phát triển Tiếp tục nghiên cứu sâu thuật toán luyện kim, xây dựng thực nghiệm liệu lớn để đánh giá hiệu thuật tốn xác Nghiên cứu số thuật toán thuộc họ Metaheuristic, song song hóa để so sánh, đánh giá tính xác mức độ hiệu thuật toán  ... quản lý hạ tầng để quản lý máy chủ vật lý đặt máy ảo [16] Chương 3: XÂY DỰNG MƠ HÌNH CẤP PHÁT TÀI NGUYÊN CÔNG BẰNG VÀ HIỆU QUẢ DỰA TRÊN LÝ THUYẾT TRÒ CHƠI 3.1 Cấp phát tài nguyên dự lý thuyết trò. .. đồng loại tài nguyên. [2] Điều gây khó khăn cho q trình cấp phát tài ngun giai đoạn khan tài nguyên Trong nghiên cứu này, chúng tơi xây dựng mơ hình cấp phát tài nguyên dựa lý thuyết trò chơi để... trình bày mơ hình cấp phát tài ngun Chương 3: Xây dựng mơ hình cấp phát dựa lý thuyết trò chơi Ở chương trình bày mơ hình cấp phát tài ngun cơng khơng lãng phí tài ngun dựa trò chơi hợp tác với