Nghiên cứu và ứng dụng tính toán lưới

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN GRID COMPUTING CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Công nghệ Tính Tốn Lưới đời đánh dấu bước phát triển lĩnh vực điện toán hiệu cao Nó cho phép tận dụng lực xử lý, lưu trữ tài nguyên nhàn rỗi khác để cung cấp mơi trường tính tốn có lực xử lý lớn, khả lưu trữ dồi để giải tốn phức tạp - khó giải với công nghệ hành giải với chi phí cao khoa học, thương mại Tính Tốn Lưới giúp tận dụng tối đa tài nguyên, tăng cường hợp tác, giảm chi phí đầu tư cung cấp lực tính tốn mong muốn Trong năm vừa qua, nhiều tổ chức, tập đồn cơng nghệ thơng tin lớn chọn cơng nghệ Tính Tốn Lưới làm chiến lược phát triển mình, đầu tư nghiên cứu nhằm sớm đưa cơng nghệ Tính Tốn Lưới vào thực tế Công nghệ ngày thu hút quan tâm ý từ khắp nơi giới Có thể nói cơng nghệ Tính Tốn Lưới xu hướng phát triển ngành công nghệ thông tin Hiện nay, đất nước ta thực công cơng nghiệp hố, đại hố, việc rút ngắn tụt hậu, phát triển khoa học công nghệ yếu tố then chốt định đến thành công công đổi Song song với q trình phát triển, ngày có nhiều tốn mới, đòi hỏi lực xử lý lớn xuất khoa học, thương mại quản lý đất nước Các cơng nghệ tính tốn hành áp dụng khơng thể triển khai rộng rãi để giải hết nhu cầu chi phí đầu tư lớn Việc nghiên cứu, áp dụng công nghệ Tính Tốn Lưới giải pháp tốt để giải tình Hơn nữa, cơng nghệ Tính Tốn Lưới mẻ, giai đoạn hoàn thiện, việc tham gia nghiên cứu với cộng đồng giới giúp học hỏi kinh nghiệm, tiến tới làm chủ công nghệ, từ phát triển theo hướng riêng mình, đáp ứng nhu cầu tính tốn hiệu cao ngày tăng đất nước Với tinh thần tham gia nghiên cứu, học hỏi công nghệ, đề tài luận văn “Nghiên cứu ứng dụng Tính Tốn Lưới” thực nhằm bước trình nghiên cứu, phát triển, ứng dụng Grid vào thực tế Luận văn nghiên cứu vấn đề chung cơng nghệ Tính Tốn Lưới, GT4, tiến hành cài đặt môi GVHD: Phan Thượng Cang Trang SVTH: Ngô Duy Tiến CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN GRID COMPUTING trường Grid với GT4, xây dựng ứng dụng Grid có khả quản lý thực thi tác vụ Grid cách hiệu 1.2 LỊCH SỬ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Mặc dù công nghệ Tính Tốn Lưới nhắc đến nhiều thời gian gần đây, thực nhiều ý tưởng Grid xuất dạng hay dạng khác lịch sử tính tốn Ví dụ ý tưởng “chia sẻ lực tính tốn” xuất từ năm 60-70 kỷ XX, lúc tồn lực tính tốn chia sẻ từ máy mainframe Năm 1965, người phát triển hệ điều hành Multics (tiền thân hệ điều hành Unix) đề cập đến việc sử dụng lực tính tốn tiện ích, quan điểm gần với quan điểm Grid Đó hệ thống cung cấp lực tính tốn tương tự hệ thống cung cấp điện, nước sử dụng sống hàng ngày Người dùng muốn sử dụng tài ngun tính tốn để xử lý công việc, cần cắm thiết bị vào hệ thống cung cấp, sử dụng trả tiền giống cắm thiết bị điện vào lưới điện Tuy trước có nhiều ý tưởng Grid nguồn gốc Grid thức xác định vào năm 1990, thuật ngữ “siêu tính tốn” (metacomputing) đời, dùng để mô tả dự án kết nối trung tâm siêu máy tính Mỹ nhằm kết hợp sức mạnh xử lý nhiều siêu máy tính lại với Đến năm 1995, dự án siêu tính tốn quan trọng, ảnh hưởng lớn đến cơng nghệ tảng dự án Grid ngày FAFNER (Factoring via NetworkEnabled Recursion) I-WAY(Information Wide Area Year) đời Khái niệm Grid đời phòng thí nghiệm Argonne National Laboratory vào tháng 7/1997, sau đưa vào sách "The Grid: Blueprint for a New Computing Infrastructure" viết tiến sĩ Ian Foster (Argonne National Laboratory) Carl Kesselman (University of Southern California) năm 1998 Ian Foster tham gia dự án I-WAY, Carl Kesselman người tham gia dự án GT, dự án tảng công nghệ Grid Metacomputing Từ đến nay, việc phát triển cơng nghệ Grid trở nên sôi động với tham gia nghiên cứu, đầu tư nhiều tổ chức, tập đồn cơng nghệ thông tin, nhiều quốc gia, thu thành tựu bước đầu Có thể nói, việc phát triển xây dựng hệ thống Grid kế thừa phát triển ý tưởng, công nghệ hành mức cao Sự phát triển không ngừng GVHD: Phan Thượng Cang Trang SVTH: Ngô Duy Tiến CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN GRID COMPUTING sở hạ tầng, phần cứng máy tính, mạng giúp hệ thống Grid ngày thực nhiều điều ý tưởng trước Với yêu cầu thiết thực trên, đề tài luận văn “Nghiên cứu ứng dụng tính tốn lưới ” thực 1.3 MỤC TIÊU CẦN ĐẠT ĐƯỢC Nhằm tìm hiểu, góp phần vào việc phát triển ứng dụng công nghệ Tính Tốn Lưới vào thực tiễn, đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ tính tốn lưới” thực với số mục tiêu:  Tìm hiểu cơng nghệ Tính Tốn Lưới để có tranh tổng quan công nghệ, vấn đề, hướng giải chủ yếu nhằm làm tiền đề tham khảo cho việc ứng dụng, phát triển cơng nghệ Grid tương lai  Cài đặt, tìm hiểu mơ hình, kiến trúc, mơi trường, cách thức lập trình phát triển ứng dụng GT4, công cụ xây dựng Grid hàng đầu  Triển khai cài đặt thành công Grid dựa vào xây dựng ứng dụng giao diện người dùng để quản lý thực chức Grid giúp người tiếp cận dễ dàng với Grid  Nâng cao kỹ làm việc nhóm khả nghiên cứu tìm hiểu 1.4 PHẠM VI CỦA ĐỀ TÀI  Phần lý thuyết:  Nghiên cứu cơng nghệ Tính Tốn Lưới, khái niệm Grid, phân loại Grid, thách thức yêu cầu kiến trúc Grid  Nghiên cứu ứng dụng lợi ích cơng nghệ Grid, thành phần hệ thống Grid  Nghiên cứu thành phần công cụ GT4 ứng dụng Tính Tốn Lưới vào thực tế  Phần ứng dụng: -Cài đặt môi trường lưới khai thác dịch vụ mà cung cấp - Viết chương trình ứng dụng để khai thác sức mạnh hệ thống lưới.Chương trình gồm ba phân hệ, cụ thể: GVHD: Phan Thượng Cang Trang SVTH: Ngô Duy Tiến CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN GRID COMPUTING Mã Phân Hệ Tên Phân Hệ Mô tả PH1 Bảo mật lưới Cung cấp giao diện cho người dùng: - User: Đăng nhập vào hệ thống lưới - Admin: Quản lý hệ thống lưới PH2 Thành phần Quản lý liệu lưới Cung cấp giao diện quản lý tập tin Grid như: - Liệt kê thư mục - Xóa tập tin node Grid - Thực chép tập tin node Grid - Hỗ trợ chức download, upload tập tin PH3 Quản lý công việc Workflow Cung cấp giao diện đồ họa cho phép người dùng thực thi luồng công việc  Ứng với phân hệ người thực chịu trách nhiệm phân hệ Mã Phân Hệ Người thực PH1 Ngô Duy Tiến PH2 Huỳnh Kim Xuyến PH3 Nhan Thanh Trúc 1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ HƯỚNG GIẢI QUYẾT  Làm việc theo nhóm:  Phân chia thời gian, cơng việc hợp lý q trình làm luận văn Lên kế hoạch báo cáo tiến độ làm việc thành viên nhóm, từ xem xét điều chỉnh tiến độ cho phù hợp  Trong q trình làm việc có chi phối lẫn thành viên nhóm Đồng thời tranh thủ quan tâm giúp đỡ giáo viên hướng dẫn  Đối với phân hệ:  Tìm hiểu trạng, yêu cầu mục tiêu đề tài  Xác định phạm vi kết đạt cho đề tài  Tìm tài liệu có liên quan đến đề tài GVHD: Phan Thượng Cang Trang SVTH: Ngô Duy Tiến CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN GRID COMPUTING  Cài đặt sở hạ tầng  Nghiên cứu câu lệnh có liên quan đến đề tài ngơn ngữ để viết ứng dụng  Phân tích thiết kế chương trình ứng dụng  Cài đặt chương trình ứng dụng  Triển khai kiểm thử đánh giá kết  Viết báo cáo kết thực đề tài  Kế hoạch thực hiện: STT Số Tuần Từ ngày Đến Ngày 17/12/2008 03/01/2009 03/1/2009 12/01/2009 12/01/2009 18/01/2009 06/02/2009 15/02/2009 15/02/2009 21/02/2009 22/02/2009 12/04/2009 12/04/2009 19/04/2009 19/04/2009 25/04/2009 GVHD: Phan Thượng Cang Trang Cơng việc Người thực Tìm hiểu chung tính tốn lưới Tìm hiểu GT4 cài đặt thử nghiệm Tìm hiểu chi tiết thành phần bên GT4 Tìm hiểu sâu Security cho Grid Xuyến, Trúc, Tiến Xuyến, Trúc, Tiến Xuyến, Trúc, Tiến Tìm hiểu sâu Thành phần quản lý liệu Xuyến Tìm hiểu sâu thực thi cơng việc WorkFlow Trúc Tiến Tìm hiểu câu lệnh GT4 phân hệ Cài phòng máy viết ứng dụng phân hệ Nối ứng dụng lại thành chương trình thống Xuyến, Trúc, Tiến Xuyến, Trúc, Tiến Viết báo cáo (tổng hợp báo cáo trình tìm hiểu) Xuyến, Trúc, Tiến Xuyến, Trúc, Tiến SVTH: Ngô Duy Tiến CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN GRID COMPUTING 25/04/2009 29/04/2009 Viết slide báo cáo Xuyến, Trúc, Tiến Lưu ý: trình tìm hiểu thành phần, thành viên phải viết báo cáo lại cho giáo viên hướng dẫn 1.6 BỐ CỤC CỦA QUYỂN LUẬN VĂN Nội dung luận văn chia thành chương phụ lục sau: Chương I: Giới thiệu tổng quan Giới thiệu tổng quan đề tài, cần thiết nghiên cứu đề tài này, đồng thời nêu lên mục tiêu hướng tiếp cận đề tài Cuối trình bày cách tổng quan nội dung chương luận văn Chương II: Cơ sở lý thuyết Trình bày khái niệm đề cập đề tài, nêu sơ lược thành phần bảo mật – thành phần GT4, cuối chương sâu trình bày bảo mật làm sở cho việc xây dựng ứng dụng Chương III: Nội dung kết nghiên cứu Mô tả ứng dụng mà xây dựng, thiết kế mơ hình Đồng thời mơ tả chi tiết cách thức tổ chức chương trình, lưu đồ xử lý, lưu đồ giải thuật cho chức chương trình Và cuối kết đạt chương trình với cách cài đặt triển khai thực tế Kết luận hướng phát triển Tổng kết kết đạt đề tài, vấn đề tồn đọng hướng phát triển đề tài tương lai Tài liệu tham khảo: Trình bày tài liệu tham khảo trình làm luận văn GVHD: Phan Thượng Cang Trang SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ TÍNH TỐN LƯỚI 2.1.1 Giới thiệu Trong năm gần đây, Tính Tốn Lưới lên tảng hỗ trợ tính tốn phân tán liệu lớn, thực công việc tính tốn phức tạp Tư tưởng Grid kết hợp sức mạnh tính tốn hàng trăm, hàng nghìn máy tính bình thường nằm phân tán mặt địa lý, tạo thành sở hạ tầng tính tốn tổng hợp tương đương chí vượt xa sức mạnh siêu máy tính đại đắt tiền Với tiến công nghiệp sản xuất phần cứng máy tính, hệ máy tính ngày trở nên mạnh rẻ nhiều so với hệ trước Cùng với hữu ích, máy tính trở nên phổ dụng khắp nơi giới, sâu vào công việc người, từ công việc hàng ngày, công sở, kinh doanh đến sản xuất, nghiên cứu khoa học Do số lượng máy tính giới lớn với tổng cộng lực xử lý lưu trữ khổng lồ Tuy nhiên, ứng dụng ngày sử dụng phần nhỏ lực xử lý lưu trữ ứng dụng chạy máy tính cục bộ, đơn lẻ, phân tán khắp nơi theo địa lý Từ dẫn đến lãng phí lớn Một câu hỏi đặt tận dụng tốt lực máy tính Mặt khác, theo đà phát triển, người ngày đối mặt với nhiều vấn đề lớn, phức tạp khoa học, thương mại đòi hỏi lực xử lý tính tốn, lưu trữ lớn:  Trong khoa học :  Cách 14 năm nhà sinh học vui mừng họ giả lập đơn phân tử máy tính, ngày họ muốn giả lập hàng ngàn phân tử thuốc, protein tác dụng tương hỗ chúng để tạo loại thuốc  Để nghiên cứu hạt tương tác chúng, hàng năm ngành Vật lý Năng lượng cao (High Energy Physics) tạo khoảng 10 Petabytes (dung lượng khoảng 20 triệu đĩa CD-ROM) liệu Hay nhà vật lý địa cầu thực theo dõi bầu khí quyển, tầng ozone, hàng ngày phải lưu trữ phân tích khoảng 100 Gigabytes liệu ảnh chụp từ vệ tinh Ở cho thấy cần phải có lực lưu trữ lớn GVHD: Phan Thượng Cang Trang SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CƠ SỞ LÝ THUYẾT  Trong thương mại:  Các tốn phân tích xử lý số liệu kinh tế quốc gia, công ty đa quốc gia, …  Các công ty cung cấp dịch vụ mạng cho hàng triệu người dùng toàn giới  Các tốn mơ phỏng, giả lập thiết kế sản phẩm cơng nghiệp… Một máy tính đơn, nhóm máy tính(cluster) hay chí siêu máy tính chun dụng khơng thể đáp ứng nhu cầu tính tốn, lưu trữ ngày lớn Một số tốn giải khó khăn, với chi phí cao mà quốc gia, tổ chức thực (đặc biệt nước phát triển), tốn khác nói khơng thể giải với cơng nghệ tính tốn Thực tế khiến người ta nảy sinh ý tưởng phải kết hợp máy tính phân tán khắp nơi giới trở thành siêu máy tính khổng lồ nhằm tận dụng lực tính tốn, lưu trữ lãng phí để giải tốn phức tạp với chi phí thấp Trước đây, cơng nghệ mạng chưa phát triển ý tưởng chưa thực Nhưng nay, cơng nghệ mạng máy tính phát triển vượt bậc, hiệu mạng tăng gấp đôi sau tháng, ý tưởng “siêu máy tính” tồn cầu có sở để trở thành thực.Đến năm cuối kỷ XX, dự án nghiên cứu lĩnh vực khai sinh cơng nghệ Tính Tốn Lưới Cơng nghệ Tính Tốn Lưới đời dự đốn cơng nghệ tảng kỷ XXI, làm thay đổi cách thức tính tốn, giống Internet làm thay đổi cách thức trao đổi thông tin kỷ XX Cơng nghệ Tính Tốn Lưới mở hội cho nước khơng có cơng nghiệp thiết kế, chế tạo phần cứng máy tính mạnh, tạo siêu máy tính để giải tốn riêng với chi phí thấp độ làm chủ cao Hiện nước ta, nhu cầu ứng dụng công nghệ thông tin vào hoạt động nghiên cứu khoa học kỹ thuật, quản lý kinh tế xã hội ngày cao, đòi hỏi phải xử lý khối lượng cơng việc tương đối lớn, khối lượng tính tốn khổng lồ với chi phí thấp Do việc nghiên cứu phát triển ứng dụng Tính Tốn Lưới vào thực tế xem giải pháp quan trọng để giải toán GVHD: Phan Thượng Cang Trang SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1.2 Khái niệm Một định nghĩa Grid hoàn chỉnh đưa tiến sĩ Ian Foster sau: “Grid loại hệ thống song song, phân tán cho phép chia sẻ, lựa chọn, kết hợp tài nguyên phân tán theo địa lý, thuộc nhiều tổ chức khác dựa tính sẵn sàng, khả năng, chi phí chúng yêu cầu chất lượng dịch vụ QoS) người dùng để giải toán, ứng dụng có quy mơ lớn khoa học, kỹ thuật thương mại Từ hình thành nên “tổ chức ảo” (Virtual Organization (VO)), liên minh tạm thời tổ chức tập đoàn, liên kết với để chia sẻ tài nguyên và/hoặc kỹ nhằm đáp ứng tốt hội kinh doanh dự án có nhu cầu lớn tính tốn liệu, tồn việc liên minh dựa mạng máy tính” Một hệ thống Grid có đặc trưng sau: Có kết hợp, chia sẻ tài nguyên không quản lý tập trung Grid tích hợp phối hợp tài nguyên, người dùng thuộc nhiều vùng quản lý khác nhau, nhiều đơn vị khác tổ chức, hay nhiều tổ chức khác Công nghệ Grid tập trung giải vấn đề bảo mật, sách quản trị, chi phí, thành viên,… nảy sinh q trình chia sẻ sử dụng tài nguyên Sử dụng giao diện giao thức chuẩn, mang tính mở, đa dụng Grid xây dựng giao thức giao diện tổng quát, đa dụng để giải vấn đề chứng thực người dùng, phân quyền, tìm kiếm truy xuất tài nguyên Đáp ứng yêu cầu cao chất lượng dịch vụ Grid cho phép sử dụng phối hợp tài nguyên để cung cấp nhiều loại dịch vụ với mức chất lượng khác nhau, liên quan đến ví dụ thời gian đáp ứng, hiệu suất, tính sẵn sàng, bảo mật, cho phép kết hợp nhiều kiểu tài nguyên để đáp ứng nhu cầu phức tạp người dùng Mục tiêu phải phối hợp để khả hệ thống sau kết hợp phải lớn hẳn tổng khả đơn vị cấu thành nên Grid 2.1.3 Tài nguyên Grid Các tài nguyên Grid bao gồm loại sau: Tài nguyên tính tốn GVHD: Phan Thượng Cang Trang SVTH: Ngơ Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CƠ SỞ LÝ THUYẾT Đây tài nguyên phổ biến nhất, chu kỳ tính tốn (computing cycles) cung cấp vi xử lý thiết bị Grid Các vi xử lý không cần phải loại mà có tốc độ, kiến trúc, chạy phần mềm khác Có cách để khai thác tài ngun tính tốn Grid:  Cách đơn giản chạy ứng dụng có node Grid thay chạy máy tính cục  Thiết kế ứng dụng, tách công việc thành phần riêng rẽ để thực thi song song nhiều xử lý khác  Chạy ứng dụng thực thi nhiều lần nhiều node khác Grid Tài nguyên lưu trữ Tài nguyên phổ biến thứ nhì Grid tài nguyên lưu trữ Mỗi thiết bị Grid thường cung cấp số dung lượng lưu trữ phục vụ cho việc thực thi ứng dụng Grid Tài nguyên lưu trữ nhớ trong, ổ đĩa cứng thiết bị lưu trữ khác Bộ nhớ thường dùng để lưu trữ liệu tạm thời cho ứng dụng, thiết bị lưu trữ ngồi sử dụng để tăng không gian lưu trữ, tăng hiệu suất, khả chia sẻ đảm bảo tính tin cậy liệu Phương tiện liên lạc Khả liên lạc máy tính phát triển nhanh chóng giúp cho cơng nghệ Grid trở nên thực, tài nguyên quan trọng Ở bao gồm việc liên lạc, trao đổi liệu thành phần Grid giao tiếp Grid với bên ngồi Một số cơng việc đòi hỏi lượng liệu lớn liệu thường không nằm máy thực thi công việc Khả băng thông trường hợp tài nguyên then chốt, ảnh hưởng đến khả Grid Việc giao tiếp với bên ngồi thực thơng qua mạng Internet Grid sử dụng kết nối Internet để liên lạc node Vì kết nối không chia sẻ đường truyền nên làm tăng băng thơng truy cập Internet Các đường truyền dự phòng đơi cần thiết để giải tốt vấn đề hư hỏng mạng truyền liệu lớn Phần mềm, ứng dụng Grid cài đặt phần mềm mà mắc để cài tất máy tính Grid Các phần mềm cần cài số node Thông GVHD: Phan Thượng Cang Trang 10 SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG III : NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Hình 3.6: Sequence Diagram- Use case Change proxy password 3.3.1.4 Use case Change grid user password Lược đồ cho chức thay đổi password use case Use case Change grid user password Hình 3.7: Sequence Diagram- Use case Change grid user password GVHD: Phan Thượng Cang Trang 86 SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG III : NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.3.1.5 Use case Create proxy Lược đồ cho chức tải certificate lên myproxy server (tạo proxy myproxy server cho người dùng) Use case Create proxy Hình 3.8: Sequence Diagram- Use case Create proxy 3.3.1.6 Use case Show node information Lược đồ cho chức hiển thị thông tin node grid cho người dùng Use case Show node information Hình 3.9: Sequence Diagram- Use case Show node information GVHD: Phan Thượng Cang Trang 87 SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG III : NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.3.1.7 Use case create user proxy Lược đồ cho chức tạo người dùng proxy cho grid Use case create user proxy Hình 3.10: Sequence Diagram- Use case create proxy user 3.3.1.8 Use case create grid user Lược đồ cho chức tạo người dùng grid cho hệ thống Use case create grid user Hình 3.11: Sequence Diagram- Use case create grid user GVHD: Phan Thượng Cang Trang 88 SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG III : NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.3.1.9 Use case View the grid user proxys Lược đồ cho chức quản trị tất proxy người dùng grid cho hệ thống Use case View the grid user proxys Hình 3.12: Sequence Diagram- Use case View the grid user proxys GVHD: Phan Thượng Cang Trang 89 SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG III : NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.3.1.10 Use case Monitor the grid user in node Lược đồ cho chức giám sát tất người dùng grid node hệ thống grid Use case Monitor the grid user in node Hình 3.13: Sequence Diagram- Use case Monitor the grid user in node GVHD: Phan Thượng Cang Trang 90 SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG III : NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.3.2 Đặc tả lớp 3.3.2.1 Lớp tổng hợp Mô tả : lớp chứa fuction tổng hợp dùng cho thực thi lớp khác +Changepss(): hàm dùng thực thay đổi password cho proxy user +Commmand():là hàm phục vụ cho lệnh shell thơng qua tham số chuỗi, đồng thời hàm trả kết chuỗi +Commmandtrue():là hàm phục vụ cho lệnh shell thơng qua tham số chuỗi, đồng thời hàm trả kết số kiểu int +Copy(): hàm thực lệnh chép từ vị trí sang vị trí khác grid +Cpu(): hàm thực lấy thông tin cpu hệ thống kết trả chuỗi chứa thông tin hoạt động cpu +Createproxy(): hàm thực chức tạo proxy cho người dùng lưới myproxy server +Hostname(): hàm dùng để lấy tên node tại, trả chuỗi chứa tên node +Infohosts(): hàm dùng để thực đọc file chứa thông tin địa ip node grid hàm trả chuỗi ch GVHD: Phan Thượng Cang Trang 91 SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG III : NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU +Infothishost(): hàm thực thi trả chuỗi chứa thơng tin node grid như: thông tin cpu, ram node Hàm nhận vào tên node dạng đối số đầu vào chuỗi +Infouser(): hàm thực thi lấy thông tin user node xem user đăng nhập vào grid tài khoản sau thực ghi xuống file đường dẫn đặc biệt +Listhost(): hàm dùng để thực thi copy file chứa thông tin tất người dùng node hàm nhận vào đối số chuỗi chứa tên node, trả chuỗi chứa thông tin người dùng node +Listuser(): hàm thực thi liệt kê thư mục chứa thông tin user sử dụng máy thực thi ghi vào file thống kê danh sách user node +Logoff(): hàm thực thi chức đăng xuất khỏi hệ thống xoá số file cần thiết để đảm bảo vấn đề bảo mật +Logonold(): hàm thực thi chức đăng nhập vào hệ thống grid sử dụng Cerfiticate user sử dụng node +Readfile(): hàm thực đọc file theo đường dẫn đưa vào chuỗi trả kết chuỗi chứa nội dung file +Testproxy(): hàm thực chức kiểm tra xem proxy grid user proxy server có hoạt động +Username(): hàm thực chức lấy tên người dùng đăng nhập vào node trả chuỗi chứa nội dung tên user +Writefile(): hàm thực chức ghi nối chuỗi vào file đường dẫn cụ thể 3.3.2.2 Lớp GetIP Mô tả : lớp chứa fuction dùng cho thực thi lớp khác GetIPAddress getIP() getIP(): hàm dùng để lấy địa chi IP máy 3.3.2.3 Lớp huỷ grid user Mô tả : lớp chứa function dùng cho thực thi lớp khác Delceruser Delceruser() Delceruser(): hàm xây dựng chứa đối số (password, user, node tất kiểu chuỗi) lớp để khởi tạo đối tượng lớp thực thi chức huỷ grid user node GVHD: Phan Thượng Cang Trang 92 SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG III : NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.3.2.4 Lớp classgsissh Mô tả : lớp chứa hai function dùng cho thực thi lớp khác classgsissh classgsissh() classgsissh() classgsissh() : hàm xây dựng chứa đối số lớp để khởi tạo đối tượng lớp thực thi chức khởi tạo proxy cho grid user myproxy server classgsissh() : hàm xây dựng chứa đối số lớp để khởi tạo đối tượng lớp thực thi chức thay đổi password proxy grid user myproxy server 3.3.2.5 Lớp huỷ grid user Mô tả : lớp chứa function dùng cho thực thi lớp khác adminuserproxy adminuserproxy () adminuserproxy(): hàm xây dựng chứa đối số lớp để khởi tạo đối tượng lớp thực thi chức truy vấn myproxy server để thực chức năng: xoá, khoá, mở khoá proxy grid user 3.3.2.6 Lớp quản trị proxy Mơ tả : lớp chứa function dùng cho thực thi lớp khác adminuserproxy adminuserproxy () adminuserproxy(): hàm xây dựng chứa đối số lớp để khởi tạo đối tượng lớp thực thi chức truy vấn myproxy server để thực chức năng: xoá, khoá, mở khoá proxy grid user GVHD: Phan Thượng Cang Trang 93 SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG III : NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.3.2.7 Lớp tạo người dùng proxy myproxy server Mô tả : lớp chứa function dùng cho thực thi lớp khác admincreateuserproxy admincreateuserproxy () admincreateuserproxy (): hàm xây dựng chứa đối số lớp để khởi tạo đối tượng lớp thực thi tạo user proxy myproxy server 3.3.2.8 Lớp tạo grid user Mô tả : lớp chứa function dùng cho thực thi lớp khác admincreateusergrid admincreateusergrid () admincreateusergrid (): hàm xây dựng chứa đối số lớp để khởi tạo đối tượng lớp thực thi tạo grid user grid đồng thời khởi tạo proxy grid user myproxy server 3.3.2.9 Lớp thay đổi password admin Mô tả : lớp chứa function dùng cho thực thi lớp khác adminchangepassgsissh adminchangepassgsissh () adminchangepassgsissh (): hàm xây dựng chứa đối số lớp để khởi tạo đối tượng lớp thực thi thay đổi password nhà quản trị CA grid GVHD: Phan Thượng Cang Trang 94 SVTH: Ngô Duy Tiến CHƯƠNG III : NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU GRID COMPUTING 3.4 HƯỚNG DẪN CÀI ĐẶT VÀ GIỚI THIỆU ỨNG DỤNG 3.4.1 Cài đặt Bước 1: Cài globus (Globus Tookit 4.2.1 phiên nhất) tất node Thực cài Simple CA kí chứng thực cho tất node grid Tạo người dùng globus chứng thực cho người dùng node CA Globus xem admin ứng dụng Bước 2: Thực copy ứng dụng từ đĩa luận văn vào thư mục: /home/globus/ bắt đầu chạy ứng dụng Lưu ý: Khởi động container tất node Run ghifile.class tất node 3.4.2 Giới thiệu ứng dụng a Các menu người dùng hệ thống +Menu dành cho grid user Hình 3.14 Menu dành cho GRID USER +Menu dành cho nhà quản trị Hình 3.15 Menu dành cho quản trị GVHD: Phan Thượng Cang Trang 95 SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG III : NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU b Một số chức +Giao diện đăng nhập grid user Hình 3.16 Giao diện LOGON Người dùng cần phải nhập vào user password sau thực Use proxy to LOGON người dùng có tài khoản proxy myproxy server Use Certificate to LOGON người dùng chứng thực (Certificate tồn tài khoản grid user sử dụng node) + Giao diện thay đổi mật grid user Hình 3.17 Giao diện thay đổi password Người dùng phải nhập vào đầy đủ thông tin cần thiết để chương trình thực thay đổi password user cần lưu ý điểm sau : -Nếu Grid user thực thay đổi mật cho tài khoản có node khơng cần phải chỉnh sửa thơng tin textbox ‘to certificate node’ ngược lại user cần nhập vào địa node cần kết nối GVHD: Phan Thượng Cang Trang 96 SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG III : NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU -Ở hai textbox ‘Password’ grid user cần nhập vào mật tài khoản đăng nhập vào node hệ điều hành +Giao diện thể thông tin tất node grid Hình 3.18 Giao diện thể thông tin node grid +Giao diện Logon dành cho admin Hình 3.19 Giao diện Logoncủa admin Admin ứng dụng cần nhập vào password để LOGON vào giao diện nhà quản trị gird hay simple CA +Giao diện tạo grid user grid Hình 3.20 Giao diện tạo grid user Admin cần nhập vào đầy đủ thông tin: tên grid user, password, tên node cần kết nối để tạo grid user cho node quan trọng ý đến hai “Password Root” mặc GVHD: Phan Thượng Cang Trang 97 SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG III : NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU dù có quyền quản trị ứng dụng để tạo user node phải có password root node cần có tài khoản nhà quản trị CA (password root CA ) +Giao diện quản trị tất proxy grid user Hình 3.21 Giao diện quản trị proxy hệ thống grid -Admin cần nhập vào thông tin password root node muốn nối kết password nhà quản trị CA.Sau admin chọn ‘List the Grid users’ để yêu cầu hệ thống hiển thị tất proxy tồn myproxy server -Nếu admin cần thao tác quản trị máy nhập vào tên proxy chọn thao tác cần thực sau ‘OK’ +Giao diện giám sát user node Hình 3.22 Giao diện giám sát grid user node Admin cần phải nhập vào tên node chứa grid user cần giám sát chọn ‘List’ , hệ thống cho hiển thị tất grid user node.Sau admin bắt đầu chọn grid user để giám sát ‘View this user information’ GVHD: Phan Thượng Cang Trang 98 SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING CHƯƠNG III : NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.4.3 Kết đạt Ứng dụng đáp ứng nhu cầu người dùng quản trị +Đối với grid user: -Thực thi đăng nhập vào grid giao diện ứng dụng hỗ trợ hai chế đăng nhập grid -Hỗ trợ grid user tạo proxy myproxy server proxy hết hạn -Grid user thực thi thay đổi password proxy Certificate -Đặc biệt ứng dụng cho phép grid user thực thi theo dõi tài nguyên node (thuận lợi dùng cho tác vụ khác) -Thực thi logoff với bảo mật cao +Đối với quản trị : -Cho phép admin tạo người dùng grid theo loại khác để phục vụ cho cách đăng nhập khác -Phục vụ tốt cho nhu cầu cần thao tác proxy Admin : xoá, khoá, mở khoá Đặc biệt huỷ Certificate grid user node -Admin giám sát grid user node Ứng dụng phục vụ cho nhu cầu thay đổi password nhà quản trị hệ thống grid (admin simple CA người dùng tối cao hệ thống grid) GVHD: Phan Thượng Cang Trang 99 SVTH: Ngô Duy Tiến GRID COMPUTING KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN KẾT LUẬN 1.1 Kết đạt Xây dựng công cụ để giúp người dùng lưới quản trị hệ thống lưới dễ dàng hiệu Trong giới hạn đề tài, mong kiến thứ mà tìm hiểu giúp ích đóng góp vào việc nghiên cứu chung nhóm Qua đề tài giúp tơi có nhiều kinh nghiệm với hệ điều hành linux (Fedora), có nhiều kiến thức tính toán lưới đặc biệt phần mềm globus tookit Trong thời gian làm đề tài theo hình thức nhóm mang lại cho em nhiều kinh nghiệm hoạt động làm việc theo nhóm, có hội nâng cao khả tự nghiên cứu ứng dụng kiến thức vào thực tế Về đề tài đạt số kết sau: + Về lý thuyết -Củng cố kiến thức học vận dụng kiến thức vào thực tế -Hiểu rõ cơng nghệ tính tốn lưới phần mềm GT4 -Nắm vững lập trình java để xây dựng ứng dụng lưới +Về chương trình -Thiết lập hệ thống VO ổn định chạy Linux -Xây dựng ứng dụng quản trị, bảo mật cho grid đáp ứng đầy đủ yêu cầu đề -Có khả mở rộng ứng dụng nhờ ứng dụng xây dựng theo chế module -Sử dụng thành thạo môi trường phát triển Eclipse, Net Bean 1.2 Hạn chế Mặc dù cá nhân tơi nhóm tích cực hoàn thành đề tài cho đạt kết tốt nhất, thời gian kiến thức có hạn nên vướng phải hạn chế định: -Ứng dụng chạy chậm -Giao diện demo thực chưa thật tốt -Ứng dụng chưa chạy tất hệ điều hành HƯỚNG PHÁT TRIỂN Với đạt hạn chế mắc phải, nên tơi đưa hướng phát triển đề tài sau: -Sử dụng API globus để phát triển thêm chức cho ứng dụng -Tìm chế khác admin tránh phải xác thực nhiều lần - Cải thiện giao diện để tạo tiện ích cho grid user admin sử dụng GVHD: Phan Thượng Cang Trang 100 SVTH: Ngô Duy Tiến ... góp phần vào việc phát triển ứng dụng cơng nghệ Tính Tốn Lưới vào thực tiễn, đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tính tốn lưới thực với số mục tiêu:  Tìm hiểu cơng nghệ Tính Tốn Lưới để có... thuyết:  Nghiên cứu cơng nghệ Tính Toán Lưới, khái niệm Grid, phân loại Grid, thách thức yêu cầu kiến trúc Grid  Nghiên cứu ứng dụng lợi ích cơng nghệ Grid, thành phần hệ thống Grid  Nghiên cứu. .. cơng cụ GT4 ứng dụng Tính Tốn Lưới vào thực tế  Phần ứng dụng: -Cài đặt môi trường lưới khai thác dịch vụ mà cung cấp - Viết chương trình ứng dụng để khai thác sức mạnh hệ thống lưới. Chương