Tìm hiểu về các công cụ phần mềm hệ phân tán đã có, và khảo sát các cơ sở trong việc mô phỏng và đề xuất thiết kế thử nghiệm

LÊ ĐÌNH THỊNH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Lê Đình Thịnh KỸ THUẬT PHẦN MỀM TÌM HIỂU VỀ CÁC CƠNG CỤ PHẦN MỀM HỆ PHÂN TÁN ĐÃ CÓ, VÀ KHẢO SÁT CÁC CƠ SỞ TRONG VIỆC MÔ PHỎNG VÀ ĐỀ XUẤT THIẾT KẾ THỬ NGHIỆM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành Kỹ Thuật Phần Mềm KHÓA 2014B Hà Nội – Năm 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Lê Đình Thịnh TÌM HIỂU VỀ CÁC CƠNG CỤ PHẦN MỀM HỆ PHÂN TÁN ĐÃ CĨ, VÀ KHẢO SÁT CÁC CƠ SỞ TRONG VIỆC MÔ PHỎNG VÀ ĐỀ XUẤT THIẾT KẾ THỬ NGHIỆM Chuyên ngành: Kỹ Thuật Phần Mềm LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành Kỹ Thuật Phần Mềm NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Nguyễn Khanh Văn Hà Nội – Năm 2017 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG – CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Mạng liên kết 1.1.1 Khái niệm mạng liên kết 1.1.2 Các thành phần mạng liên kết 1.2 Khái niệm dùng đánh giá hiệu giải thuật định tuyến 1.2.1 Thông lượng 1.2.2 Độ trễ 10 1.2.3 Đường kính mạng, độ dài trung bình đường truyền 12 1.2.4 Các tiêu chí đánh giá hiệu khác 12 1.2.5 Các tác nhân ảnh hưởng đến đánh giá hiệu mạng 13 1.3 Một số cấu trúc mạng 15 1.3.1 Phân loại cấu trúc mạng 15 1.3.2 Cấu trúc mạng Fat-tree 18 1.3.3 Cấu trúc mạng Jellyfish 21 1.3.4 Cấu trúc mạng liên kết ngẫu nhiên 2-D 23 1.4 Giải thuật định tuyến mạng 24 1.4.1 Phân loại giải thuật định tuyến 24 1.4.2 Giải thuật định tuyến đường ngắn SPR 27 1.4.3 Giải thuật định tuyến Thorup-Zwick (TZ) 28 1.4.4 Giải thuật định tuyến BbR 30 CHƯƠNG – PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG MẠNG LIÊN KẾT 32 2.1 Đánh giá chi phí 32 2.2 Đánh giá hiệu sử dụng lý thuyết đồ thị 34 2.2.1 Thông lượng 34 2.2.2 Độ trễ 34 2.2.3 Đánh giá khả chịu lỗi 35 2.3 Đánh giá hiệu sử dụng công cụ mô 36 2.4 Đánh giá hiệu sử dụng nhiều tiêu chí kết hợp 38 CHƯƠNG – THIẾT KẾ CÔNG CỤ PHẦN MỀM SELASIM 39 i 3.1 Nguyên lý hoạt động SelaSim 39 3.2 Sơ đồ cấu trúc SelaSim 40 3.3 Phương pháp mô 44 3.3.1 Phương pháp chọn tập nút mạng mẫu 45 3.3.2 Mô phỏng, đánh giá thông lượng 46 3.3.3 Mô phỏng, đánh giá độ trễ mạng 48 3.3.4 Đánh giá đường kính mạng độ dài trung bình đường truyền 49 3.4 So sánh SelaSim phần mềm khác 49 CHƯƠNG – KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 51 4.1 Kết thực nghiệm với kích thước tập mẫu 51 4.2 Kết thực nghiệm với giải thuật định tuyến TZ, SPR BbR 52 4.3 Kết luận 54 KẾT LUẬN 55 5.1 Kết đạt 55 5.2 Hạn chế hướng phát triển 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC 59 ii LỜI CAM ĐOAN Trước tiên xin chân thành gửi lời cảm ơn lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Nguyễn Khanh Văn – Viện Công nghệ Thông tin – Truyền thơng, người tận tình hướng dẫn, bảo tơi suốt q trình hồn thiện luận văn Đồng thời tơi xin bày tỏ lòng biết ơn thầy cô giáo Viện Công nghệ Thông tin – Truyền thơng nói riêng Đại học Bách Khoa Hà Nội nói chung dạy, cung cấp kiến thức q báu cho tơi suốt q trình học tập nghiên cứu trường Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, người quan tâm giúp đỡ suốt thời gian học tập hồn thành luận văn Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác iii DANH MỤC CÁC KHÁI NIỆM, KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt Ký hiệu Giải nghĩa Bandwidth Băng thông Băng thông Block Bridged Giải thuật định Routing tuyến BbR BbR Giải thuật định tuyến Block Bridged Routing H Số thiết bị trung gian đường truyền tham gia vào q trình chuyển tiếp gói tin từ nút nguồn đến nút đích Bộ chuyển mạch tính thiết bị trung gian, nhiên kênh truyền khơng tính thiết bị trung gian Hop count Số thiết bị trung gian tham gia vào trình truyền tin Latency Độ trễ Độ trễ mạng liên kết Router Bộ định tuyến Các định tuyến trung gian mạng Giải thuật định Path tuyến đường ngắn SPR Shortest Routing Switch Bộ chuyển mạch Thorup-Zwick compact routing Giải thuật định tuyến TZ TZ Throughput Thông lượng Θ 10 Topology Cấu trúc mạng 11 Top-of-rack switch Bộ chuyển mạch ToR iv Giải thuật định tuyến SPR giải thuật định tuyến tìm đường ngắn nút nguồn nút đích Các chuyển mạch trung gian mạng Giải thuật định Thorup-Zwick tuyến Thông lượng mạng liên kết Cấu trúc hình học khơng gian mạng liên kết ToR Bộ chuyển mạch tủ mạng, dùng để kết nối tủ mạng với 12 Zero-load latency Độ trễ không tải v Độ trễ mạng trạng thái không tải DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Một số mẫu trao đổi thông tin 14 Bảng 2.1: Sự liên hệ kích thước file SimGrid số nút mạng 37 Bảng 3.1: So sánh SelaSim phần mềm mô khác 50 Bảng 4.1a: Kết chạy SelaSim với kích thước k cho tập mẫu 51 Bảng 4.1b: Kết chạy SelaSim với kích thước k cho tập mẫu 52 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Mơ hình mạng liên kết đơn giản Hình 1.2: Phân loại mạng liên kết Hình 1.3a: Đồ thị liên hệ thông lượng dung lượng thông tin đầu vào Hình 1.3b: Đồ thị liên hệ thông lượng dung lượng thông tin đầu vào Hình 1.4: Đồ thị liên hệ độ trễ lưu lượng thông tin đầu vào 10 Hình 1.5: Một số cấu trúc mạng 16 Hình 1.6: Cấu trúc mạng ba tầng 18 Hình 1.7: Cấu trúc mạng Fat-tree với bốn cụm chuyển mạch 19 Hình 1.8: Sơ đồ kết nối chuyển mạch tầng Edge mạng Fat-tree 20 Hình 1.9: Sơ đồ kết nối chuyển mạch tầng Core mạng Fat-tree 20 Hình 1.10: Cấu trúc mạng Fat-tree với k = 21 Hình 1.11a, b: So sánh cấu trúc mạng Fat-tree Jellyfish 22 Hình 1.11c: So sánh cấu trúc mạng Fat-tree Jellyfish 23 Hình 1.12: Kết nối ngẫu nhiên mạng GRID-2 24 Hình 1.13: Sơ đồ mơ tả đường truyền có hai thiết bị trung gian tham gia vào trình truyền tin 27 Hình 1.14: Giả mã thuật tốn TZ 29 Hình 1.15: Sơ đồ mơ tả q trình định tuyến từ s đến d 30 Hình 1.16: Định tuyến nội vùng liên vùng mạng liên kết ngẫu nhiên 31 Hình 2.1: Sơ đồ minh họa data center 33 Hình 2.2: Đồ thị mô mạng liên kết 35 Hình 2.3: Sơ đồ mạng liên kết với nút file SimGrid mạng 37 Hình 3.1: Nguyên lý hoạt động SelaSim 39 Hình 3.2: Thiết kế cơng cụ SelaSim 40 Hình 3.3: Module ITopology 41 Hình 3.4: File cấu trúc mạng mạng 2-D random shortcut network 41 Hình 3.5: Module IRouting 42 vii Hình 3.6: Module IEvaluator 43 Hình 3.7: Quy trình vận hành SelaSim 44 Hình 3.8: Giả mã phương pháp chọn tập mẫu 46 Hình 3.9: Giả mã cách tính thơng lượng 47 Hình 4.1 a) Kích thước bảng định tuyến TZ, BbR, SPR với nhiều kích thước mạng khác b) So sánh kích thước bảng định tuyến TZ BbR với kích thước từ 1024 đến 4096 53 Hình 4.2: Trung bình chiều dài đường độ trễ mạng 1024 nút 54 viii cụm nút áp dụng Tồn q trình lấy mẫu ngẫu nhiên trình bày giả mã Hình 3.8 Hình 3.8: Giả mã phương pháp chọn tập mẫu 3.3.2 Mô phỏng, đánh giá thông lượng Theo mô tả mục 1.2.1, thông lượng lượng thông tin truyền mạng đơn vị thời gian Như trình bày mục 1.2.1, thơng lượng mạng tăng dần đến điểm bão hòa lượng thông tin truyền vào mạng tăng dần Mặt khác, theo mục 1.2.2, lượng thông tin truyền vào mạng tăng dần, độ trễ mạng tăng dần, mạng đạt trạng thái bão hòa, độ trễ tiệm cận vơ Vì vậy, SelaSim tính thơng lượng cách tăng dần lượng thông tin truyền vào mạng đo độ trễ tương ứng mạng để tìm điểm bão hòa Khi độ trễ mạng đạt trạng thái bão hòa, SelaSim tìm thơng lượng mạng cách tính ngược lại từ độ trễ Cách tính thơng lượng SelaSim trình bày cách chi tiết theo năm bước sau: • Bước 1: Từ đồ thị x mạng, chọn số cặp đỉnh , ngẫu nhiên làm tập nút mẫu sử dụng phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên trình bày mục 3.3.1 46 • Bước 2: Với cặp đỉnh, gửi gói tin với kích thước cố định từ nút nguồn đến nút đích đảm bảo đơn vị thời gian, có gói tin gửi mạng Tính thời gian trung bình cho gói tin sử dụng cơng thức 1.9 Do mạng không phát sinh xung đột tài nguyên, độ trễ lý tưởng mạng ký hiệu •C • Bước 3: Lấy giá trị đủ lớn, tính thời gian trung bình mà tất gói tin truyền từ nút nguồn đến nút đích thỏa mãn điều kiện tất nút nguồn gửi gói tin với kích thước cho trước khoảng thời gian B cho trước, gọi thời gian •‘ • Bước 4: So sánh giá trị •‘ với giá trị •C ngưỡng cho trước Nếu •‘ vượt ngưỡng, lấy giá trị cho thực lại bước Nếu •‘ nhỏ ngưỡng, lấy giá trị cho , cập nhật •C thực lại bước Trả giá trị • Bước 5: Tính thơng lượng trường hợp giá trị khơng thể cập nhật Các bước – mơ tả giả mã Hình 3.9 Hình 3.9: Giả mã cách tính thơng lượng 47 3.3.3 Mô phỏng, đánh giá độ trễ mạng Như trình bày mục 1.2.2, độ trễ lý tưởng mạng tính tốn dựa độ trễ chuyển mạch, định tuyến trung gian mạng, độ dài kênh truyền, tốc độ truyền tin, kích thước gói tin băng thông mạng sử dụng công thức 1.9 Để áp dụng phương pháp đánh giá này, cần tìm đường truyền mà gói tin mạng sử dụng Sau thơng tin kết hợp với thông tin biết trước độ trễ chuyển mạch, độ dài kênh truyền, tốc độ gửi tin kích thước gói tin mạng để tính tốn độ trễ lý tưởng mạng Đây hướng mà SelaSim sử dụng để tính tốn độ trễ mạng Để đơn giản hóa q trình tính tốn, SelaSim giả định sử dụng giá trị chung cho độ trễ chuyển mạch trung gian, tốc độ truyền tin mạng, kích thước gói tin truyền v.v Sau có giá trị độ trễ chuyển mạch, tốc độ truyền gửi gói tin mạng, SelaSim tiến hành tính tốn đường truyền mà gói tin mạng sử dụng thông tin bảng định tuyến nút mạng Từ thông tin đường truyền kết hợp với thông tin độ trễ biết, Selasim tiến hành tính tốn từ tính độ trễ mạng dựa cơng thức 1.9 Q trình tính tốn thực cách chi tiết thông qua ba bước sau: • Bước 1: Từ đồ thị x mạng, chọn số cặp đỉnh , ngẫu nhiên để làm tập mẫu sử dụng phương pháp lấy mẫu trình bày mục 3.3.1 • Bước 2: Thực mơ việc định tuyến cho gói tin cặp đỉnh , dựa vào bảng định tuyến để xác định đường truyền mà gói tin sử dụng để từ nút nguồn đến nút đích • Bước 3: Từ đường truyền tìm thấy bước 2, áp dụng cơng thức 1.9, , tính độ trễ cặp đỉnh dựa độ dài kênh truyền độ trễ định tuyến, chuyển mạch trung gian đường truyền Tính độ trễ trung bình cho tất cặp đỉnh đại diện cho độ trễ tồn mạng 48 , Độ trễ trung bình 3.3.4 Đánh giá đường kính mạng độ dài trung bình đường truyền Để tìm đường kính mạng độ dài trung bình đường truyền mạng, bước cần phải xác định tất đường truyền mạng, sau tiến hành tính tốn dựa thơng tin Q trình tính tốn tương tự q trình tính tốn độ trễ mạng sử dụng mục 3.3.3 thực theo ba bước sau: • Bước 1: Từ đồ thị x mạng, chọn số cặp đỉnh , ngẫu nhiên để làm tập mẫu sử dụng phương pháp lấy mẫu trình bày mục 3.3.1 • Bước 2: Thực mơ việc định tuyến cho gói tin cặp đỉnh , dựa vào bảng định tuyến để xác định đường truyền mà gói tin sử dụng để từ nút nguồn đến nút đích • Bước 3: Từ đường truyền tìm thấy bước 2, tính trung bình số lượng chuyển mạch đường truyền tìm đường truyền có số lượng chuyển mạch lớn Hai giá trị đại diện cho độ dài trung bình đường truyền mạng đường kính mạng 3.4 So sánh SelaSim phần mềm khác Trong trình xây dựng thiết kế phần mềm SelaSim, tác giả có tiến hành tìm hiểu đánh giá hạn chế số chương trình mơ khác SimGrid, Omnet++, Opnet Một số tiêu chí tác giả tập trung tìm hiểu bao gồm khả tính tốn hiệu mạng sử dụng máy tính làm môi trường giả lập, hỗ trợ xây dựng mơ hình cấu trúc mạng, ngơn ngữ sử dụng để giả lập, hỗ trợ biểu diễn kết đồ họa v.v Kết tìm hình trình bày Bảng 3.1 Hiệu hệ thống mơ SimGrid bắt đầu giảm kích thước mạng phải mô đạt đến 4000 nút [16] Trong đó, OPNet hỗ trợ việc xây dựng cấu trúc mạng thông qua việc sử dụng giao diện đồ họa, việc xây dựng cấu trúc mạng lớn với hàng nghìn, chục nghìn nút tốn thời gian gần khơng khả 49 thi Trong với SelaSim, áp dụng phương pháp chọn tập mẫu, SelaSim hỗ trợ việc đánh giá mạng với kích thước lớn lớn với hàng chục nghìn nút Về phương pháp tạo mô tả mạng, với SimGrid OMNet++, tự động hóa việc tạo file mô tả cấu trúc mạng, nhiên việc yêu cầu người dùng phải tự viết chương trình để tạo file mô tả Điều tương tự với SelaSim, nhiên tiến hành phát triển từ đầu, có nhiều lựa chọn cho SelaSim Về kích thước file mơ tả cấu trúc mạng, OMNet++ SelaSim không yêu cầu phải mô tả tất đường truyền nên cấu trúc file mô tả nhỏ nhiều so với SimGrid Trong trường hợp OPNet, file mô tả OPNet tạo từ mơ hình cấu trúc mà người dùng xây dựng sử dụng giao diện đồ, kích thước file phụ thuộc vào mơ hình mạng cách OPNet lưu trữ mơ hình Các phần mềm mơ SimGrid, OPNet, OMNet++ hỗ trợ biểu diễn kết đồ họa SelaSim khơng, nhiên chức phát triển mở rộng hỗ trợ tương lai Từ so sánh này, kết luận khả hỗ trợ SelaSim việc đánh giá hiệu mạng kích thước lớn tương đối tốt Việc kiểm chứng kết mô tả chương Bảng 3.1: So sánh SelaSim phần mềm mơ khác SelaSim SimGrid OMNet++ OPNet Kích thước mạng Lớn 10000 nút 4000 nút Khơng có thông tin Nhỏ Phương pháp tạo cấu trúc mạng Tự động Tự động Tự động Thủ cơng Kích thước file mơ tả Nhỏ Lớn Nhỏ Khơng có thơng tin Ngơn ngữ Java C++ C++ C++ Hỗ trợ biểu diễn kết đồ họa Khơng Có Có Có 50 CHƯƠNG – KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Chương trình bày kết thực nghiệm việc áp dụng mô hình cơng cụ SelaSim với kích thước khác cho tập mẫu kết việc áp dụng mơ hình cơng cụ SelaSim vào việc đánh giá hiệu giải thuật định tuyến mạng liên kết Mạng liên kết sử dụng để thực nghiệm mạng liên kết ngẫu nhiên 2-D, giải thuật định tuyến sử dụng để so sánh đánh giá SPR, TZ BbR Do SelaSim chưa triển khai thực tế tương đồng phương pháp đánh giá SelaSim phần mềm mô SEDIC lab, kết thực nghiệm tiến hành với phần mềm mô SEDIC lab 4.1 Kết thực nghiệm với kích thước tập mẫu Để kiểm chứng mối phương pháp chọn tập mẫu dùng đánh giá hiệu mối liên hệ kích thước k tập mẫu kích thước N mạng liên kết, chương trình SelaSim chạy thử tập cấu trúc mạng liên kết ngẫu nhiên 2D Grid với kích thước mạng 4096 nút Giải thuật định tuyến sử dụng trình đánh giá giải thuật SPR, kết tổng hợp lấy giá trị trung bình sau 10 lần chạy để đảm bảo độ sai sót giảm thiểu tối đa Độ lớn k tập mẫu lấy giá trị từ 100 cặp, 500 cặp 100000 cặp toàn cặp nút mạng Sau chạy chương trình, tác giả có kết trình bày Bảng 4.1a Bảng 4.1b Bảng 4.1a: Kết chạy SelaSim với kích thước k cho tập mẫu Toàn 100 cặp 500 cặp 1000 cặp Số thiết bị trung gian 5.44854 5.44000 5.48800 5.44500 Độ trễ trung bình 975.73895 992.79128 988.08230 964.34900 51 Bảng 4.1b: Kết chạy SelaSim với kích thước k cho tập mẫu 5000 cặp 10000 cặp 50000 cặp 100000 cặp Số thiết bị trung gian 5.43000 5.43680 5.44320 5.44847 Độ trễ trung bình 973.21573 973.17104 974.71641 975.46116 Từ Bảng 4.1a 4.1b, quan sát thấy kết thu với giá trị k tương đối xác so sánh với kết thu chạy toàn mạng Sai số kết thu tương đối nhỏ chấp nhận Với giá trị k tăng lên, kết thu xác hơn, điều hoàn toàn thống với lý thuyết lấy mẫu thống kê xác suất Chúng ta quan sát thấy với giá trị k đủ lớn, độ sai số khơng đáng kể Vì để phục vụ cho việc đánh giá hiệu giải thuật định tuyến mạng liên kết có kích thước lớn, sử dụng tập nhỏ k nút mạng mẫu để đánh giá hiệu với sai số chấp nhận Sử dụng phương pháp cho phép đánh giá hiệu giải thuật định tuyến với mạng liên kết có kích thước lớn với hàng nghìn, trăm nghìn nút mạng 4.2 Kết thực nghiệm với giải thuật định tuyến TZ, SPR BbR Bằng tính tốn, tác giả Nguyễn Khanh Văn Kiều Thành Chung chứng minh kích thước bảng định tuyến giải thuật định tuyến BbR nhỏ kích thước bảng định tuyến giải thuật SPR [9] Kết việc chạy chương trình SelaSim mạng liên kết có kích thước khác để phục vụ nghiên cứu trình bày Hình 4.1a Hình 4.1b Trong Hình 4.1a, kích thước bảng định tuyến thuật tốn TZ, SPR BbR làm tròn đến số nguyên gần trình bày từ trái sang phải, Hình 4.1b, kích thước bảng định tuyến thuật toán TZ thể đường màu xanh đậm Từ biểu đồ, nhận thấy kích thước bảng định tuyến dùng thuật tốn SPR lớn 52 Ngồi kích thước bảng định tuyến dùng thuật toán TZ BbR gần tương đương Xét mặt lý thuyết, kết hợp lý Do mục đích thuật tốn SPR tìm đường ngắn tất nút, bảng định tuyến chuyển mạch phải chứa thơng tin đường từ chuyển mạch đến tất nút khác mạng Trong đó, với thuật toán TZ BbR, nút mạng chia thành cụm việc định tuyến thực thông qua cụm này, bảng định tuyến chuyển mạch nhỏ nhiều chúng chứa thông tin định tuyến đến cụm thông tin định tuyến đến số nút mạng đặc biệt khác Hình 4.1 a) Kích thước bảng định tuyến TZ, BbR, SPR với nhiều kích thước mạng khác b) So sánh kích thước bảng định tuyến TZ BbR với kích thước từ 1024 đến 4096 [9] Độ dài trung bình đường độ trễ trung bình mạng có kích thước 1024 nút hiển thị Hình 4.2 Chúng ta thấy trung bình chiều dài đường thuật toán SPR nhỏ nhất, nhiên độ trễ thuật toán lại lớn Điều hồn tồn hợp lý xét đến chất phương pháp định tuyến Thuật tốn SPR thuật tốn tìm đường ngắn nhất, độ dài trung bình đường nhỏ so với thuật tốn lại Tuy nhiên, kích thước bảng định tuyến nút tương đối lớn, thời gian bỏ để thực việc định tuyến nút thuật toán cao so với thuật toán khác Điều dẫn đến kết độ trễ thuật tốn SPR cao thuật tốn khác 53 Hình 4.2: Trung bình chiều dài đường độ trễ mạng 1024 nút [9] 4.3 Kết luận Từ thực nghiệm tiến hành, tác giả khẳng định phương pháp lấy mẫu sử dụng SelaSim cung cấp kết xác có tính khả thi cao Độ xác kết thu phụ thuộc vào kích thước mạng kích thước tập mẫu, nhiên hạn chế chung chương trình mơ ln ln tồn sai khác q trình mơ thực tế Bằng việc sử dụng phương pháp lấy mẫu đề xuất SelaSim, tiến hành mơ đánh giá hiệu mạng liên kết kích thước lớn với hàng trăm nghìn nút, điều mà phần mềm mô không làm 54 KẾT LUẬN 5.1 Kết đạt Luận văn tốt nghiệp tác giả với đề tài “Tìm hiểu cơng cụ phần mềm hệ phân tán có, khảo sát sở việc mô đề xuất thiết kế thử nghiệm” hoàn thành Để giải vấn đề đặt trình thiết kế thử nghiệm, tác giả tiến hành tìm hiểu tổng quan mạng liên kết, khái niệm, ứng dụng thành phần mạng liên kết Tác giả tìm hiểu số cấu trúc mạng giải thuật định tuyến mạng tìm hiểu phương pháp đánh giá hiệu mạng liên kết Từ kết tìm hiểu được, tác giả đề xuất xây dựng mơ hình cơng cụ phần mềm đánh giá hiệu mạng sử dụng để đánh giá hiệu mạng kích thước lớn dựa phương pháp lấy mẫu mơ tập mẫu Để kiểm chứng tính khả thi mơ hình phương pháp đề xuất, tác giả tiến hành số thực nghiệm tổng hợp phân tích lại kết 5.2 Hạn chế hướng phát triển Mục tiêu ban đầu tác giả thực luận văn nghiên cứu, đề xuất thiết kế công cụ đánh giá hiệu dùng cho hệ phân tán Tuy nhiên thời điểm tại, tác giả hoàn thành phần mục tiêu đặt ban đầu, công cụ SelaSim dừng lại việc hỗ trợ đánh giá hiệu mạng liên kết Tác giả dừng lại mức độ đề xuất giải pháp kiểm chứng tính khả thi giải pháp Để đạt mục tiêu đặt ban đầu tiếp tục phát triển giải pháp SelaSim tương lai, tác giả tiến hành xây dựng phần mềm hoàn chỉnh dựa thiết kế đề Một số hướng phát triển nhằm mở rộng khả phần mềm SelaSim tính đến xây dựng hỗ trợ nhiều giải thuật định tuyến, nhiều phương pháp đánh giá khác, xây dựng biểu đồ hóa kết quả, xây dựng liệu chuẩn hỗ trợ nhiều mẫu thông tin sử dụng q trình đánh giá hiệu Ngồi hướng phát triển liên quan đến chức phần mềm, tồn số hướng 55 phát triển sâu hơn, đòi hỏi nhiều thời gian nghiên cứu xây dựng mà tác giả tính đến Các hướng phát triển bao gồm phát triển phương pháp lựa chọn tập nút mạng mẫu dựa giải thuật lấy mẫu khác - thay sử dụng giải thuật lấy mẫu cách ngẫu nhiên tiến hành lấy mẫu dựa nút đại diện cho cụm nút mạng, phát triển phương pháp chọn kích thước k tập mẫu dựa kích thước N tập nút mạng, thực giải thuật định tuyến cho phận nút mạng tùy thuộc theo nhu cầu cần tính tốn hiệu thay thực định tuyến cho tồn mạng Việc hoàn thành hướng phát triển chuyên sâu làm giảm thiểu đáng kể thời gian chạy mô SelaSim cho mạng liên kết có kích thước lớn 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] W D Dally and B Towles, Principles and Practices of Interconnection, San Francisco: Morgan Kaufmann, 2003 [2] T M Pinkston and J Duato, Appendix E of Computer Architecture: A Quantitative Approach, 4th ed., Elsevier Publishers, 2006 [3] J Duato, S Yalamanchili and L Ni, Interconnection Networks An Engineering Approach, San Francisco: Morgan Kaufmann, 2003 [4] NAS Parallel Benchmarks, NASA Advanced Supercomputing Division, [Online] Available: http://www.nas.nasa.gov/publications/npb.html [5] D S Team, "SimGrid SMPI," December 5, 2014 [Online] Available: http://simgrid.gforge.inria.fr/tutorials/simgrid-smpi-101.pdf [6] D S Team, "SimGrid MSG," June 3, 2014 [Online] Available: http://simgrid.gforge.inria.fr/tutorials/simgrid-use-101.pdf [7] A Chadi Aljundia, Jean-Luc Dekeysera, M-Tahar Kechadib, Isaac D Scherson, A universal performance factor for multi-criteria evaluation of multistage interconnection networks, Elsevier Publishers, 2006 [8] Ahmad Chadi Al Jundi, Jean-Luc Dekeyser, Issac D Scherson, An Interconnection Networks Comparative Performance Evaluation Methodology: The Case of Delta and Over-Sized Delta Multistage Interconnection Networks, www.ics.uci.edu [9] Thanh-Chung Kieu, Khanh-Van Nguyen, Nguyen T Truong, Ikki Fujiwara, Michihiro Koibuchi, An Interconnection Network Exploiting Trade-off Between routing Table Size and Path Length, 2016 Fourth International Symposium on Computing and Networking 57 [10] Ankit Singla, Chi-Yao Hong, Lucian Popa, P Brighten Godfrey, Jellyfish: Networking Data Centers Randomly, NSDI Conference 2012 [11] M Al-Fares, A Loukissas, and A Vahdat A scalable, commodity data center network architecture In SIGCOMM, 2008 [12] Mikkel Thorup, Uri Zwick, Compact Routing schemes, Proceedings of the thirteenth annual ACM symposium on Parallel algorithms and architectures [13] Bicsi, B (2002) Network Design Basics for Cabling Professionals McGrawHill Professional [14] Trần Trung Hiếu, Nghiên cứu mơ tính giá thành cho tơ-pơ mạng liên kết siêu máy tính sử dụng công cụ SimGrid, DHBK, 2015 [15] A S Tanenbaum and D J Wetherall, Computer Networks Fifth Edition, Prentice Hall, Indian International Ed, 2010 [16] S D Munck, K Vanmechelen, and J Broeckhove, Improving the Scalability of SimGrid Using Dynamic Routing, Computational Science – ICCS 2009 [17] A Varga and R Hornig, An overview of the OMNeT++ simulation environment, ICST (Institute for Computer Sciences, Social-Informatics and Telecommunications Engineering) ICST, Brussels, Belgium 2008 58 PHỤ LỤC Fat-tree với = 59 Thiết kế SelaSim 60 ... VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Lê Đình Thịnh TÌM HIỂU VỀ CÁC CƠNG CỤ PHẦN MỀM HỆ PHÂN TÁN ĐÃ CÓ, VÀ KHẢO SÁT CÁC CƠ SỞ TRONG VIỆC MÔ PHỎNG VÀ ĐỀ XUẤT THIẾT KẾ THỬ... công cụ phần mềm hệ phân tán có, khảo sát sở việc mơ đề xuất thiết kế thử nghiệm vượt khả thời gian cho phép Thêm vào phần mềm mơ sử dụng phòng SEDIC lab phát triển đóng góp nhiều người, việc hệ. .. Trong trường hợp vậy, việc sử dụng công cụ mô coi giải pháp Một số cơng cụ mơ kể đến SimGrid, NS2, OMNET++, OpNet v.v Các công cụ mô có khả tính tốn mơ tương đối mạnh mẽ xác Chúng hỗ trợ mơ hệ