Nghiên cứu và xây dựng hệ thống hỗ trợ di dời ứng dụng trên nền điện toán đám mây

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN PHƯƠNG DUY NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ DI DỜI ỨNG DỤNG TRÊN NỀN ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY Chun ngành Khoa học máy tính Mã số: 604801 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2011 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học : TS Thoại Nam Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA………… ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc oOo Tp HCM, ngày tháng năm NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN PHƯƠNG DUY Giới tính : Nam X / Nữ Ngày, tháng, năm sinh : 14/07/1985 Nơi sinh : Tp.HCM Chuyên ngành : Khoa học máy tính Khoá (Năm trúng tuyển) : 2008 1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ DI DỜI ỨNG DỤNG TRÊN NỀN ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS Thoại Nam Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Xin gởi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến TS Thoại Nam người Thầy cho hội để tiến hành nghiên cứu cấp độ Thạc sĩ dù có lúc cơng việc bị gián đoạn nguyên học kì Là người hướng dẫn khoa học, TS Thoại Nam tạo môi trường cởi mở để tơi theo đuổi sở thích nghiên cứu cho lời khuyên định hướng giải vấn đề, nhiều lần suốt trình thực luận văn, dường khó khăn khơng thể vượt qua Xin gởi lời cảm ơn đến Thầy Cô dạy thời gian qua Tôi xin cảm ơn bạn đồng nghiệp phòng Nhúng tạo điều kiện làm việc quan tâm, chia sẻ trao đổi, thảo luận suốt trình thực luận văn Luận văn q đáp lại tình cảm gia đình bạn bè thân thích ABSTRACT Cloud computing enables IT organizations to increase hardware utilization rates dramatically, and to scale up to massive capacities in an instant Due to limited resources, the cloud resource management system could suspend/migrate some running jobs/virtual machines in order to reserving resource for other ones to improve resource utilization In this case, the cost of moving the whole virtual mcahines is quite high due to the big size of virtual machines Moreover, supporting communication between migrated virtual machines is still a hard problem We are interested in using checkpointing and recovery (C&R) technique to stop and restart applications running on virtual machines The paper introduces the event-based checkpointing tool (EBC), in which users can easily checkpoint and restart running applications in cloud systems EBC is based on event-driven architecture and so it is easily integrated into cloud infrastructure like Open Nebula or Eucalyptus EBC supporst not only sequential applications but also MPI programs Moreover, any C&R included in the MPI libraries is reused in EBC and so it is independent of MPI library versions EBC is a useful tool supporting migration as well as scheduling in cloud systems Keywords: cloud, process migrating, checkpoint and restart, distributed eventbased checkpointing TĨM TẮT Điện tốn đám mây giúp gia tăng đáng kể hiệu sử dụng tài ngun tính tốn mở rộng kích thước lớn gần Khi tài nguyên hạn chế, hệ thống quản lý đám mây tạm ngừng di dời ứng dụng/máy ảo để dành chỗ tài nguyên cho đối tượng khác nhằm gia tăng hiệu sử dụng tài nguyên Trong trường hợp đó, giải pháp lưu di dời tồn máy ảo có chi phí cao thực tế kích thước máy ảo lớn Ngoài ra, việc hỗ trợ giao tiếp máy di dời thực vấn đề khó khăn Chúng tơi quan tâm đến việc sử dụng kĩ thuật lưu ảnh phục hồi để dừng phục hồi ứng dụng thực thi máy ảo Đề tài giới thiệu công cụ Event-based Checkpointing (EBC) giúp người dùng dễ dàng lưu ảnh phục hồi ứng dụng điện toán đám mây EBC xây dựng dựa kiến trúc hướng kiện nên tích hợp dễ dàng vào hạ tầng điện toán đám mây OpenNebula hay Eucalyptus EBC hỗ trợ không ứng dụng đơn mà ứng dụng song song MPI Hơn nữa, EBC sử dụng lại thành tựu kĩ thuật lưu ảnh phục hồi tích hợp thư viện MPI độc lập với phiên khác thư viện MPI EBC cơng cụ hữu ích hỗ trợ di dời định thời điện toán đám mây Từ khóa: điện tốn đám mây, di dời tiến trình, lưu ảnh phục hồi, hệ thống hướng kiện phân bố LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan rằng, ngoại trừ kết tham khảo từ cơng trình khác ghi rõ luận văn, cơng việc trình bày luận văn tơi thực chưa có phần nội dung luận văn nộp để lấy cấp trường trường khác Ngày 15 tháng 12 năm 2011 Nguyễn Phương Duy Mục lục Mục lục Mục lục hình Mục lục giải thuật Danh sách từ viết tắt Chú giải thuật ngữ tiếng Anh Chương Giới thiệu 11 Chương Điện toán đám mây 14 2.1 Dịch vụ hạ tầng IaaS .15 2.2 Điện tốn đám mây cơng cộng (public cloud) điện tốn đám mây cá nhân (private cloud) 16 2.3 Phần mềm quản lý đám mây mã nguồn mở 17 2.4 Mơi trường tính tốn sử dụng nhiều nhà cung cấp dịch vụ 20 2.4.1 Những giới hạn sử dụng dịch vụ nhà cung cấp 20 2.4.2 Mơi trường điện tốn đám mây nhiều nhà cung cấp dịch vụ 20 2.4.3 Những mơ hình tính tốn kết hợp nhiều nhà cung cấp dịch vụ 21 2.4.4 Khái niệm điện toán đám mây đề tài .22 2.5 Vấn đề quản lý máy ảo chương trình quản lý điện toán đám mây 22 Chương Hệ thống hướng kiện phân bố 25 3.1 Hệ thống hướng kiện 26 3.1.1 Hệ thống hướng liệu hệ thống hướng kiện 26 3.1.2 Hệ thống hướng kiện thuê bao theo nội dung 27 3.2 Những phần mềm thực DEBs 29 3.2.1 Avis .30 3.2.2 Siena 30 3.2.3 Rebeca 31 3.2.4 Common API cho DEBs 31 3.3 Phép toán kell-m cho hệ thống hướng liệu phân bố 32 3.3.1 Cơ sở tảng 32 3.3.2 Các khái niệm sở 33 3.3.3 Phép toán kell-m 35 3.3.4 Biểu diễn kell-m cho Common API 38 Chương Di dời ứng dụng điện toán đám mây 40 4.1 Kĩ thuật lưu ảnh kháng lỗi di dời tiến trình 41 4.2 Di dời động máy ảo 42 4.2.1 Những vấn đề di dời tiến trình .42 4.2.2 Di dời động máy ảo đề xuất nghiên cứu phát triển 44 4.2.3 Những hướng tiếp cận di dời động máy ảo chi phí thấp mạng WAN/MAN 45 4.2.4 4.3 Những hạn chế di dời động máy ảo .47 Khảo sát di dời ứng dụng truyền thông điệp 49 4.3.1 Những đặc điểm di dời ứng dụng truyền thơng điệp phù hợp điện tốn đám mây 49 4.3.2 Những yêu cầu di dời ứng dụng truyền thông điệp .50 Chương EBC 53 5.1 Bài toán di dời ứng dụng điện toán đám mây 55 5.2 Vấn đề co giãn kích thước hệ thống (scalability) 58 5.3 Tính địa phương (locality-aware) 59 5.4 Hệ thống với nhiều thành phần thay đổi động (dynamic) không đồng (heterogeneous) 63 5.5 Ứng dụng DEBs điện toán đám mây .66 5.5.1 DEBs có đặc điểm phù hợp để triển khai điện toán đám mây .66 5.5.2 5.6 Định địa dùng DEBs .68 Hệ thống EBC 70 5.6.1 Quản lý điện toán đám mây gồm nhiều cụm máy tính .70 5.6.2 Hệ thống quản lí điện tốn đám mây nhiều cụm máy tính lớp72 5.6.3 Mơ tả giải thuật EBC phép toán kell-m .78 Chương Kiểm tra thử nghiệm 81 6.1 Phương pháp thử nghiệm đánh giá 82 6.2 Mô tả thử nghiệm .84 6.3 Kết thử nghiệm 87 6.4 Đánh giá nhận xét 90 Chương Kết luận 93 Chương Những kiến nghị nghiên cứu 94 Tài liệu tham khảo 95 Danh mục thuật ngữ 99  stop: kêt thúc thực thi ứng dụng  migrate: di dời ứng dụng  Thử nghiệm 2: thử nghiệm hiệu hệ thống  Vấn đề độ trễ hiệu suất Đo đạc độ trễ hệ thống trường hợp (i) nút trung gian DEBs (tình giao tiếp nhóm cụm máy tính) hay (ii) nút trung gian thành phần quản lý cụm máy tính thành phần quản lý cụm máy tính Mục tiêu thử nghiệm: xem xét phí tổn phát sinh bước gửi nhận kiện Phương pháp kiểm tra: gửi nhận kiện echo, đo đạc thời gian từ lúc gửi đến lục nhận phản hồi Nút trung gian QL cụm máy tính (a) Giao tiếp nút cụm máy tính Nút trung Nút trung gian Nút trung gian QL cụm gian QL cụm QL cụm máy tính máy tính máy tính (b) Giao tiếp nút thuộc hai cụm máy tính khác Hình 30 Các trường hợp thử nghiệm độ trễ Thử nghiệm hiệu suất toán hệ thống cách đo đạc số lượng kiện giây mà nút đăng kí nhận Sau mẫu thử nghiệm ví dụ tiến hành với số lượng thông điệp gửi nhận từ 0-99  Vấn đề gửi nhận kiện tương tác Mục tiêu thử nghiệm: xác định đơn vị tác vụ đầy đủ gồm gửi nhận kiện xử lý kiện thực thi liên tục có xảy lỗi bất thường hay không Trong 85 giải thuật DEBs mơ tả, hai q trình thực thi tách biệt liên tiếp nhau, cần kiểm tra hiệu ứng kết hợp hai thực thi thử nghiệm Phương pháp kiểm tra: gửi nhận kiện lưu ảnh ứng dụng chờ phản hồi kết thúc trình lưu ảnh Tổng thời gian bao gồm thời gian gửi phản hồi kiện thời gian lưu ảnh ứng dụng Thời gian gửi phản hồi kiện ghi nhận cách tính tống thời gian trừ cho thời gian lưu ảnh ứng dụng đo đạc bên xử lý kiện Kết kì vọng: thời gian xử lý đáp ứng kiện sau gửi nhận kiện khơng có đột biến q lớn so với tổng thời gian trình riêng biệt  Thử nghiệm 3: thử nghiệm kích thước ảnh Kích thước ảnh liên quan đến băng thông mạng tiêu tốn để di dời Kích thước ảnh lớn, chiếm dụng băng thơng hao phí lớn lẽ dành cho ứng dùng lại dành cho việc di chuyển ảnh Mục tiêu thử nghiệm: xem xét phí tổn lưu trữ ảnh ứng dụng Phương pháp kiểm tra: đo đạc kích thước ảnh lưu tương ứng gia tăng số tiến trình ứng dụng, so sánh đối chiếu với kích thước ứng dụng chiếm nhớ có đánh giá hiệu lưu ảnh mức ứng dụng toàn máy ảo Phương pháp đánh giá: máy ảo có q ứng dụng việc lưu tồn máy ảo hiển nhiên có phí tổn q lớn Chỉ so sánh việc lưu ứng dụng với lưu toàn máy ảo máy ảo trường hợp ứng dụng thực thi chiếm gần hết tài nguyên máy ảo Xét trường hợp ứng dụng độc lập khơng có ràng buộc lẫn việc lưu tất ứng dụng có chi phí cao việc lưu trữ toàn máy ảo toàn máy ảo khối đồng Kể trường hợp đó, lưu ứng dụng khơng tốn q nhiều chi phí so với thân ứng dụng nhớ 86 xem tốt ưu bật tính linh động trường hợp ưu điểm nêu Chương 6.3 Kết thử nghiệm  Kết thử nghiệm chức năng: Việc thử nghiệm chức cho thấy hoạt động hệ thống Bước thử nghiệm Thiết lập địa Khởi tạo nội dung thông điệp Các trường hợp thử nghiệm Kết ID = $VMID Message = { "addr"=>"node1", "cmd"=>"start", "args"=>"-np 4", "app " =>"hello_c", … } ps (appname), start (appname, app_args), stop (pid), migrate (pid) Thử nghiệm tiến hành trên: Thư viện SIENA 2.0.1: thư viện phát hành tháng 11 năm 2011 có phần server (DEBs broker), phần thư viện giao tiếp chưa phát hành, để tiến hành thử nghiệm, chỉnh sửa thư viện giao tiếp dựa phiên server 1.5.5 (năm 2009) Thư viện OpenMPI 1.5.4: phát hành ổn định (stable release), phát hành ổn định gần 1.4.3 (theo ghi nhà phát triển “SUPER stable release”) nhiên thời điểm tính lưu ảnh phát triển chưa ổn định nên gọi lệnh lưu ảnh bị locking trạng thái hệ thống nên không dùng lệnh ompi-ps để xem trạng thái chương trình 87  Các kết thử nghiệm độ trễ Các kết đo đạc thời gian trung bình gửi nhận kiện tương ứng với số lượng thuê bao kết lúc Ta nhận thây số lượng kết nối gia tăng lần từ 20 đến 100 thời gian trễ gia tăng mức tương ứng Xu hướng gia tăng thời gian trễ tỉ lệ với gia tăng số lượng kết nối phạm vi khảo sát Các thử nghiệm đề tài chưa có dịp mở rộng khảo sát giao tiếp hệ thống hướng kiện chứa đựng nhiều vấn đề ngữ nghĩa (của thuê bao theo nội dung) thực bên phức tạp dẫn đến việc gia tăng đột biến chi phí theo số lượng lớn Môi trường triển khai đề tài gồm nhiều cụm máy tính nút giao tiếp triển khai điểm với cụm máy tính phạm vi khảo sát thử nghiệm chấp nhận Hình 31 Biểu đồ tương quan thời gian gửi nhận kiện số lượng thuê bao Thời gian lưu ảnh đo đạc nút thực thi tiến trình thực thi lệnh mpirun chương trình MPI Hiện thực thư viện OpenMPI cho phép kích khởi trình lưu ảnh việc gọi lệnh ompi-checkpoint trả điều khiển trình lưu ảnh kết thúc Khoảng thời gian đo từ lúc bắt đầu gọi lệnh ompi-checkpoint đến việc thực thi lệnh hoàn tất 88 Hình 32 Biểu đồ tương quan thời gian lưu ảnh số lượng tiến trình chương trình OpenMPI  Các kết thử nghiệm kích thước ảnh Kích thước chương trình nhớ đo đạc cách tính tổng tất kích thước tiến trình ứng dụng trước thực lời gọi lưu ảnh Số liệu có thơng qua lời gọi hàm ps, hàm hệ thống truy xuất thông tin hệ điều hành để lấy thông tin nhớ mà ứng dụng chiếm giữ Đối chiếu với kích thước ảnh lưu đĩa cứng ta có tương quan so sánh hai số liệu Sự chênh lệch hai đường biểu diễn cho thấy việc lưu ảnh phải tốn chi phí định Do giới hạn điều kiện tiến hành thử nghiệm nên khảo sát tiến hành với tiến trình thực thi máy ảo Như vậy, thơng điệp chương trình truyền thơng điệp gần gửi nhận Xét ứng dụng truyền thơng điệp có dung lượng thơng điệp nhỏ so với kích thước tiến trình (thử nghiệm với chương trình chi gửi nhận thơng điệp bản) nên thừ nghiệm không bị tác động nhiều điều kiện môi trường kết nối Kết thử nghiệm gồm đường liền nét biểu diễn kích thước ảnh nhớ đường đứt nét biểu diễn kích thước ảnh lưu Biểu diễn kết thử nghiệm cho 89 thấy chênh lệch lớn kích thước ảnh lưu điều khơng phản ánh tính hiệu việc lưu ảnh ứng dụng Sở dĩ có đường kích thước ảnh lưu có xu hướng gia tăng trình lưu ảnh, thư viện lập trình OpenMPI từ phiên v1.5.1 có tính nén liệu ảnh trước lưu xuống đĩa cứng [40] Thử nghiệm cho thấy kích thước ảnh ứng dụng lưu để di dời nhỏ không phản ánh tương quan so với việc lưu toàn máy ảnh đề di dời vốn lưu trạng thái tiến trình nhớ Hình 33 Biểu đồ tương quan kích thước ảnh lưu kích thước chương trình nhớ 6.4 Đánh giá nhận xét So sánh với thời gian gian lưu ảnh ứng dụng biểu đồ hình 32 cho thấy thời gian gửi nhận kiện chiếm tỉ lệ xấp xỉ 10% thời gian lưu ảnh ứng dụng Kết thử nghiệm xét kì vọng tốt nhất: (i) nút máy kết nối mạng gần (ii) số lượng tiến trình khơng q lớn, giải thuật thực thi chương trình OpenMPI khơng q nặng Tuy nhiên, quan sát thực tế kiểm nghiệm cho thấy thực thi nút tính tốn khoảng 20 tiến trình lúc tỉ lệ sử dụng CPU có nhiều thời điểm chiếm 100% CPU Bắt đầu lên đến 40 tiến trình nút tính tốn tỉ lệ sử dụng CPU mức quanh 90 khoảng 90%-100% Khoảng tiến trình nút tính tốn lớn 40 CPU ln trạng thái chạy tải 100% điều biểu qua cơng suất quạt tản nhiệt gia tăng máy có tiếng ồn Tuy nhiên, quan sát dựa thông số biểu đồ công cụ theo dõi hệ thống nên dừng mức tham khảo thử nghiệm hồn chỉnh Với quan sát đó, lớn thử nghiệm xem phần tiến hành thời điểm nút tính tốn có tải lớn Nếu nút máy khác kết chậm giới hạn kết nối nút tính tốn Quan sát thời gian lưu ảnh khơng thấy đột biến cho thấy khả chịu tải hệ thống co giãn kích thước ứng dụng Quan sát tiếp dù thời gian lên đến 7-8s cho lưu ảnh tỉ lệ biên gia tăng khơng đột biến Ở cuối khoảng cuối phạm vi quan sát, có gia tăng đột biến thời gian lưu ảnh thực tế thử nghiệm số lượng tiến trình xảy nhiều lỗi làm gián đoạn trình thực thi việc thử nghiệm không tiếp tục mở rộng Sự gia tăng đột biến thời gian lưu ảnh số lượng tiến trình ngưỡng cao khảo sát nghiên cứu [41] để đưa cải thiện giải thuật lưu ảnh có phân tích cho thấy liên quan gia tăng đột biến đến giải thuật thực lưu ảnh Do vậy, thử nghiệm đề tài ghi nhận ảnh hưởng không sâu vào phân tích khía cạnh thử nghiệm thời gian giao tiếp mở rộng mức từ kết nối khơng có đột biến độ trễ Do vậy, đột biến thời gian lưu ảnh làm gia tăng chênh lệch thời gian giao tiếp thời gian lưu ảnh theo hướng làm giảm nhỏ giá trị tỉ lệ chúng Khơng độ trễ hệ thống thấp mà kích thước ảnh lưu khơng chênh lệch nhiều so với kích thước nhớ mà ứng dụng chiếm dụng trình thực thi Điều cho thấy kích thước ảnh di dời gần tương đương với kích thước thực ứng dụng, việc di chuyển ảnh ứng dụng chi phí liên quan đến ứng dụng Khi di dời ứng dụng với kích thước hiệu so với việc di dời toàn máy ảo Giải pháp di dời ứng dụng tỏ hiệu so với di dời toàn 91 máy ảo điều kiện khảo sát đề tài với số lượng tiến trình 100 ứng dụng độc lập không bị ràng buộc phụ thuộc Khi số lượng ứng dụng gia tăng nảy sinh phụ thuộc ứng dụng ảnh hưởng đến kết lưu ảnh Đây điểm đề tài chưa khảo sát hết Hiện tại, đề tài khảo sát ứng dụng thực thi hay vài máy ảo kích thước hạn chế Kết thử nghiệm cho thấy chi phí thấp phù hợp với yêu cầu hệ thống EBC Tuy nhiên, xuyên suốt thử nghiệm đề tài nghiên cứu Mal dừng lại số lượng tiến trình ứng dụng nhỏ Do mơi trường tiến hành thử nghiệm cịn nhiều hạn chế, gia tăng số lượng tiến trình làm gia tăng tỉ lệ số tiến trình thực thi nút tính tốn đến ngưỡng lỗi xảy liên tục nên thử nghiệm không mở rộng khảo sát tổng thể với số lượng tiến trình cực lớn Đây hạn chế đề tài 92 Chương Kết luận Quá trình nghiên cứu xây dựng kiến trúc hệ thống EBC phù hợp với tính khơng đồng linh hoạt mơi trường điện tốn đám mây Hệ thống xây dựng hỗ trợ việc di dời ứng dụng từ cụm máy tính sang cụm máy tính khác với phí tổn tài nguyên kết nối thấp Bằng cách kết hợp thành tựu việc nghiên cứu lưu ảnh/phục hồi ứng dụng truyền thông điệp với thực DEBs đưa lời giải phù hợp cho việc giao tiếp máy ảo để sở module thuộc phần quản lý hệ thống gửi nhận kiện để thương lượng tìm vị trí phù hợp để di dời ứng dụng truyền thông điệp thực thi Những kết đo đạc cho thấy khả ứng dụng hệ thống môi trường điện tốn đám mây với chi phí thấp Nếu giải pháp trước hướng đến việc tối ưu kĩ thuật lưu ảnh di dời đề tài tiếp cận theo cách khác hướng đến việc tái sử dụng kết lưu ảnh ứng dụng Như giải pháp giúp hệ thống có khả tích hợp cập nhật ứng dụng cách dễ dàng Với đặc tính cấu hình động thời điểm thực thi mà việc sử dụng hệ thống hướng kiện làm kênh giao tiếp hệ thống EBC nên thay đổi, thiết lập uyển chuyển cài đặt cho hệ thống Tính uyển chuyển tạo hướng mở cho hệ sau hệ thống với kích thước cực lớn cấu trúc linh hoạt thay đổi trình hoạt động việc phát triển cách thức quản lý thông minh Những cách thức quản lý không cứng nhắc theo cấu trúc cố định vốn đặc trưng điện toán đám mây mà ngược lại hướng đến thay đổi tùy vào thay đổi bên ràng buộc phụ thuộc thành phần hệ thống chung 93 Chương Những kiến nghị nghiên cứu Kiến trúc hệ thống xây dựng đề tài hướng đến việc tránh lưu trạng thái hệ thống để thay đổi linh hoạt trình thực thi Các kết nối hệ thống nút hệ thống thay đổi Hiện ứng dụng hỗ trợ chương trình sử dụng thư viện OpenMPI API EBC mở rộng hỗ trợ ứng dụng có hỗ trợ chức lưu ảnh phục hồi (checkpoint/restart), driver thiết lập động hệ thống thực thi Việc nghiên cứu bổ sung lọc nút trung gian nhằm làm tăng hiệu sử dụng kênh truyền Cũng hướng tác động đến nút trung gian, mở rộng hệ thống EBC sử dụng DEBs khác có hỗ trợ việc thiết lập nhiều đường kết nối nút trung gian Khắc phục vấn đề kiến trúc phân cấp nút trung gian làm gia tăng tính kháng lỗi hệ thống Ngoài khả di dời, việc ứng dụng DEBs cho phép thực việc giao tiếp hiệu quả, linh hoạt điện toán đám mây Kênh giao tiếp hiệu mở rộng khơng cho di dời ứng dụng mà cịn tác vụ cần giao tiếp nút tính tốn điện toán đám mây Bên cạnh hỗ trợ di dời, kênh giao tiếp tham gia trực tiếp hỗ trợ tác vụ quản lý hệ thống theo dõi giám sát, kiểm tra hay xếp tổ chức hệ thống Đề tài bị hạn chế khoảng khảo sát với số lượng tiến trình nhỏ đảm bảo hiệu với ứng dụng có kích thước lớn Những ảnh hưởng ứng dụng với kích thước cực lớn cần có khảo sát tiến hành với phạm vi khảo sát lớn 94 Tài liệu tham khảo [1] Armbrust M., Fox A., Griffith R., Joseph A.D., Katz R.H., Konwinski A., Lee G., Patterson D.A., Rabkin A and Stoica I., "Above the clouds: A berkeley view of cloud computing," EECS Department, University of California, Berkeley, Technical Report UCB/EECS-2009-28, 2009 [2] Zhang, L.J and Zhou, Q., "CCOA: Cloud computing open architecture," in Web Services, 2009 ICWS 2009 IEEE International Conference on, 607 616, pp 607 616 [3] M Nezhad, "Outsourcing Business to Cloud Computing Services: Opportunities," in IEEE Internet, Special Issue on Cloud Computing, 2009 [4] Endo, P.T and Gon alves, G.E and Kelner, J and Sadok, D., "A survey on open-source cloud computing solutions," in VIII Workshop em Clouds, Grids e Aplicaccoes, 2010, pp 16 [5] Barham, P and Dragovic, B and Fraser, K and Hand, S and Harris, T and Ho, A and Neugebauer, R and Pratt, I and Warfield, A., "Xen and the art of virtualization," in ACM SIGOPS Operating Systems Review, vol 37, 2003, pp 164 177 [6] Kivity, A and Kamay, Y and Laor, D and Lublin, U and Liguori, A., "kvm: the Linux virtual machine monitor," in Proceedings of the Linux Symposium, vol 1, 2007, pp 225 230 [7] Watson, J., "Virtualbox: bits and bytes masquerading as machines," Linux Journal, vol 2008, no 166, p 1, 2008 [8] Rosenblum, M., "VMware’s Virtual Platform™," in Proceedings of Hot Chips, 1999, pp 185 196 [9] Nurmi, D and Wolski, R and Grzegorczyk, C and Obertelli, G and Soman, S and Youseff, L and Zagorodnov, D., "The eucalyptus open-source cloudcomputing system," in Cluster Computing and the Grid, 2009 CCGRID'09 9th IEEE/ACM International Symposium on, 2009, pp 124 131 [10] Milojicic, D and Llorente, I.M and Montero, R.S., "Opennebula: A cloud management tool," in Internet Computing, vol 15, 2011, pp 11 14 [11] Marshall, P and Keahey, K and Freeman, T., "Elastic site: Using clouds to elastically extend site resources," in Proceedings of the 2010 10th IEEE/ACM International Conference on Cluster, Cloud and Grid Computing, 43 52 [12] "Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2)," Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2), 2010 95 [13] Keahey, K and Tsugawa, M and Matsunaga, A and Fortes, J., "Sky computing," Internet Computing, vol 13, no 5, pp 43 51, 2009 [14] Muhl, G and Fiege, L and Pietzuch, P., Distributed event-based systems.: Springer, 2006 [15] K.M Chandy, "Event-driven applications: Costs, benefits and design approaches," in Gartner Application Integration and Web Services Summit, 2006 [16] Matthew Phillips (2011, Dec.) Avis Event Router [Online] http://avis.sourceforge.net/ [17] Carzaniga, A and Rosenblum, D.S and Wolf, A.L., "Design and evaluation of a wide-area event notification service," ACM Transactions on Computer Systems (TOCS), vol 19, no 3, pp 332-383, 2001 [18] Fiege, L and Muhl, G., "Rebeca Event-Based Electronic Commerce Architecture," 2000 [19] Pietzuch, P and Eyers, D and Kounev, S and Shand, B., "Towards a common api for publish/subscribe," in Proceedings of the 2007 inaugural international conference on Distributed event-based systems, 2007, pp 152 157 [20] Kroger, F and Merz, S., Temporal logic and state systems.: Springer-Verlag New York Inc, 2008 [21] Bergstra J A and Klop J W., "Process theory base on bisimulation semantics," in Linear Time, Branching Time and Partial Order in Logics and Models for Concurrency.: Springer-Verlag, 1988 [22] Blanco, R and Alencar, P., "Event Models in Distributed Event Based Systems," Principles and applications of distributed event-based systems, p 19, 2010 [23] Clark, C and Fraser, K and Hand, S and Hansen, J.G and Jul, E and Limpach, C and Pratt, I and Warfield, A., "Live migration of virtual machines," in Proceedings of the 2nd conference on Symposium on Networked Systems Design & Implementation, vol 2, 2005, pp 273 286 [24] Luo, Y and Zhang, B and Wang, X and Wang, Z and Sun, Y and Chen, H., "Live and incremental whole-system migration of virtual machines using block-bitmap," in IEEE International Conference on Cluster Computing, 2008, pp 99 106 [25] Jiang, B and Ravindran, B and Kim, C., "Lightweight live migration for high availability cluster service," Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems, pp 420 434, 2010 [26] Wang, C and Mueller, F and Engelmann, C and Scott, S., "Proactive process96 level live migration and back migration in hpc environments," 2009 [27] Svard, P and Hudzia, B and Tordsson, J and Elmroth, E., "Evaluation of delta compression techniques for efficient live migration of large virtual machines," in Proceedings of the 7th ACM SIGPLAN/SIGOPS international conference on Virtual execution environments, 2011, pp 111 120 [28] Riteau, P and Morin, C and Priol, T., "Shrinker: improving live migration of virtual clusters over WANs with distributed data deduplication and contentbased addressing," in Euro-Par 2011 Parallel Processing, 2011, pp 431 442 [29] Ramakrishnan, KK and Shenoy, P and Van der Merwe, J., "Live data center migration across wans: a robust cooperative context aware approach," in Proceedings of the 2007 SIGCOMM workshop on Internet network management, 2007, pp 262 267 [30] Harney, E and Goasguen, S and Martin, J and Murphy, M and Westall, M., "The efficacy of live virtual machine migrations over the internet," in Proceedings of the 2nd international workshop on Virtualization technology in distributed computing, 2007, p [31] Watanabe, H and Ohigashi, T and Kondo, T and Nishimura, K and Aibara, R., "A Performance Improvement Method for the Global Live Migration of Virtual Machine with IP Mobility," in Proc the Fifth International Conference on Mobile Computing and Ubiquitous Networking , 2010 [32] Wood, T and Ramakrishnan, K and van der Merwe, J and Shenoy, P., "CloudNet: A platform for optimized WAN migration of virtual machines," University of Massachusetts, Technical Report TR-2010-002, 2010 [33] Hursey, J and Squyres, J.M and Mattox, T.I and Lumsdaine, A., "The design and implementation of checkpoint/restart process fault tolerance for Open MPI," in Parallel and Distributed Processing Symposium, 2007 IPDPS 2007 IEEE International, 2007, pp [34] Michlmayr, A and Leitner, P and Rosenberg, F and Dustdar, S., "Event Processing in Web Service Runtime Environments," in Principles and Applications of Distributed Event-based Systems.: Eds IGI Global, 2010 [35] Cutting, D and Quigley, A., "Serendipity Reloaded: Fair Loading in EventBased Messaging," in Principles and Applications of Distributed Event-based Systems., 2010 [36] Telford R., Miles C , "Monitoring, Messaging and Notification," in Australian System Administrators Conference, 1999 [37] Maoz, T and Barak, A and Amar, L., "Combining Virtual Machine migration with process migration for HPC on multi-clusters and Grids," in Cluster 97 Computing, 2008 IEEE International Conference on, 2008, pp 89 98 [38] Coti, C and Herault, T and Lemarinier, P and Pilard, L and Rezmerita, A and Rodriguez, E and Cappello, F., "Blocking vs non-blocking coordinated checkpointing for large-scale fault tolerant MPI," in Proceedings of the 2006 ACM/IEEE conference on Supercomputing, 2006, p 127 [39] (2011, Dec.) MPICH-V Download [Online] http://mpichv.lri.fr/index.php?section=downloads&subsection=tarballs&protocol=xw [40] Hursey J (2010, Aug.) Open MPI User's Mailing List Archives [41] Gao, Q and Huang, W and Koop, M.J and Panda, D.K., "Group-based coordinated checkpointing for MPI: A case study on InfiniBand," in Parallel Processing, 2007 ICPP 2007 International Conference on, 2007, pp 47 47 98 Danh mục thuật ngữ B M Biến, 36 Máy vật lý, 18 C N Chương trình quản lý máy ảo, 19 Người phát tin, 26 D Nhận, 35 P Danh sách, 38 Di dời động máy ảo, 44 Phần mềm quản lý đám mây, 17 Di dời động máy ảo, 42 Phát, 35 Dịch vụ hạ tầng, 15 Phép tính kell-m, 36 Điện toán đám mây, 11 Điện toán đám mây cá nhân, 17 Procedure, 36 Điện tốn đám mây cơng cộng, 17 S Định danh, 34 Semaphores, 37 F Sự kiện, 35 Fresh, 36 T Frontend, 19 Thủ tục, 36 H Hệ thống hướng kiện phân bố, 25 Thuê bao, 26 Thuê bao theo chủ đề, 27 Thuê bao theo địa phương, 29 Hệ thống pubsub, 26 Thuê bao theo ngữ nghĩa, 29 K Thuê bao theo nội dung, 29 Thuê bao theo phân loại, 29 Kell, 36 Tiến trình, 34 Kết nối mạng, 18 Kho lưu trữ ảnh đĩa cứng máy ảo, 19 Kiểm tra điều kiện, 37 99 ... Khoá (Năm trúng tuyển) : 2008 1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ DI DỜI ỨNG DỤNG TRÊN NỀN ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: ... phục hồi ứng dụng điện toán đám mây EBC xây dựng dựa kiến trúc hướng kiện nên tích hợp dễ dàng vào hạ tầng điện toán đám mây OpenNebula hay Eucalyptus EBC hỗ trợ không ứng dụng đơn mà ứng dụng song... Điện tốn đám mây cơng cộng (public cloud) điện toán đám mây cá nhân (private cloud) Khi hệ thống điện toán đám mây xây dựng chia sẻ nhiều người dùng sử dụng nói hệ thống điện tốn đám mây cơng 16