Mô hình hóa điện toán sương mù nhiều đám mây và bài toán lập lịch tác vụ nhiều ràng buộc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ————————————— Đồn Hồ Khiêm Mơ hình hố điện toán sương mù - đám mây toán lập lịch tác vụ nhiều ràng buộc Chuyên ngành: Khoa học liệu LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KHOA HỌC DỮ LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Nguyễn Bình Minh HÀ NỘI - 2021 Lời cam đoan Tơi - Đồn Hồ Khiêm - cam kết luận văn cơng trình nghiên cứu thân tơi, hướng dẫn PGS TS Nguyễn Bình Minh Các kết công bố báo cáo trung thực, chép cá nhân, tổ chức công bố khác Tất trích dẫn tham chiếu rõ ràng Ngày 19 tháng năm 2021 Tác giả luận văn: Xác nhận người hướng dẫn CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Đồn Hồ Khiêm Đề tài luận văn: Mơ hình hố điện tốn sương mù – đám mây toán lập lịch tác vụ nhiều ràng buộc Chuyên ngành: Khoa học liệu Mã số SV: CA190045 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 24/4/2021 với nội dung sau: Bổ sung tham chiếu Bổ sung tham chiếu cho kết luận toán lập lịch toán NP-đầy đủ mục 2.3.3 mục 3.5 Bổ sung đánh giá độ lệch chuẩn Bổ sung đánh giá độ lệch chuẩn cho thử nghiệm đánh giá độ thích nghi có giới hạn thời gian mục 4.3 Giải thích chi tiết cho hàm mục tiêu mục 3.5 Hiệu chỉnh lỗi soạn thảo: Vị trí Lỗi Sau chỉnh sửa Trang 14 dịng Ví ứng dụng ví dụ ứng dụng Trang 14 dịng chắm sóc sức khoẻ chăm sóc sức khoẻ Trang 14 dòng 30 đám mẫy đám mây Trang 20 dòng mềm dẻo cách mềm dẻo Trang 24 dòng Ngày Ngày Trang 24 dịng 12 hưu ích hữu ích Trang 24 dòng 14 biến đến biết đến Trang 24 dòng 22 bùng bổ bùng nổ Trang 25 dòng 20 vác tác vụ tác vụ Trang 29 dòng 21 tạo tạo tạo Trang 29 dòng 24 trễ phản hồi phản hồi trễ SĐH.QT9.BM11 Ban hành lần ngày 11/11/2014 Trang 31 dòng Giải quết Giải Trang 34 dòng 16 danh scahs Danh sách Trang 34 dòng 22 Phần tư Phần tử Trang 34 dòng 28 Các giải Cách giải Trang 35 dòng Cở sở Cơ sở Trang 36 dòng 16 lại ghép lai ghép Trang 38 dòng dang dạng Trang 38 dòng bào năm bào năm Trang 39 dòng 18 trở lên trở nên Trang 42 dịng 20 tốn lịch tác vụ tốn lập lịch tác vụ Trang 42 dịng 22 and Trang 45 dòng điện sương mù - đám mây điện toán sương mù – đám mây Trang 45 dòng 14 giảm thiếu giảm thiểu Trang 46 dòng cấc Trang 46 dòng so cho cho Trang 48 dòng Trang 48 dịng 13 có Trang 70 dịng đám đám mây Trang 70 dòng 10 giải lập giả lập Ngày 18 tháng 05 năm 2021 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG SĐH.QT9.BM11 Ban hành lần ngày 11/11/2014 Lời cảm ơn Đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo, cô giáo thuộc trường đại học Bách Khoa Hà Nội Đặc biệt thầy giáo, cô giáo thuộc Viện Công nghệ Thông tin Truyền thơng Chính thầy giáo trang bị cho kiến thức quý báu thời gian học tập nghiên cứu trường Đồng thời xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến PGS TS Nguyễn Bình Minh Thầy người dẫn tận tình, cho tơi kinh nghiệm q báu để tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Thầy cô động viên, giúp đỡ tơi thời điểm khó khăn Tơi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè Lời động viên tinh thần từ gia đình bạn bè ln động lực để tơi tiến lên phía trước Học viên: Đoàn Hoà Khiêm, mã số CA190045, lớp Khoa học liệu, khố 2019A Tóm tắt nội dung Điện toán sương mù (fog computing) lần Cisco định nghĩa vào năm 2015 [1] Đến nay, điện toán sương mù trở thành từ khoá đầy hứa hẹn cộng đồng tìm kiếm giới học thuật dành nhiều thời gian nghiên cứu, thử nghiệm Tuy nhiên công nghệ chưa thực trở thành tiêu chuẩn để áp dụng vào vận hành sản xuất Chính cịn đề tài mở cho cá nhân, tổ chức tham gia nghiên cứu để mơ hình ngày hồn thiện Luận văn mong muốn đóng góp phần sức lực vào nghiệp nghiên cứu phát triển khoa học, kỹ thuật Việt Nam nói riêng tồn giới nói chung Ý tưởng đề xuất mơ hình điện tốn sương mù - đám mây với nhiều ràng buộc tốn lập lịch Áp dụng, thử nghiệm giải thuật metaheuristic nhằm giải tốn lập lịch đánh giá mơ hình đề xuất Mục lục Lời cam đoan Lời cảm ơn Tóm tắt nội dung Danh sách từ viết tắt 11 Danh sách kí hiệu 12 Chương Tổng quan 13 Chương Cơ sở lý thuyết nghiên cứu liên quan 18 2.1 Điện toán đám mây 18 2.1.1 Định nghĩa 18 2.1.2 Các đặc trưng 19 2.1.3 Mơ hình dịch vụ 20 2.1.4 Mơ hình triển khai 22 2.2 2.3 Điện toán sương mù - đám mây 24 2.2.1 Định nghĩa 24 2.2.2 So sánh điện toán đám mây điện toán sương mù 27 2.2.3 Ứng dụng điện toán sương mù 28 Bài toán lập lịch 31 2.3.1 Định nghĩa 31 2.3.2 Đặc trưng 31 2.3.3 Một số hướng tiếp cận thuật toán 32 2.3.4 Bài toán lập lịch điện toán sương mù - đám mây 42 Chương Mơ hình đề xuất 45 3.1 Bài tốn lập lịch điện toán sương mù - đám mây 45 3.2 Yếu tố điện tiêu thụ 46 3.2.1 Truyền tải liệu 47 3.2.2 Xử lý 48 3.2.3 Lưu trữ 49 Yếu tố độ trễ dịch vụ 49 3.3.1 Độ trễ truyền tin 50 3.3.2 Độ trễ xử lý 50 Yếu tố chi phí 51 3.4.1 51 3.3 3.4 Truyền tải liệu 3.5 3.4.2 Xử lý 52 3.4.3 Lưu trữ 52 Định nghĩa hàm mục tiêu 53 Chương Thử nghiệm đánh giá 55 4.1 Cài đặt thử nghiệm 55 4.2 Tối ưu hoá ràng buộc 58 4.3 Hướng tiếp cận metaheuristic cho toán lập lịch tác vụ 60 4.4 Mối quan hệ ràng buộc 64 Chương Kết luận 70 Tài liệu tham khảo 72 Danh sách hình vẽ 1.1 Điện toán sương mù - đám mây 15 2.1 Điện toán đám mây 19 2.2 Mơ hình dịch vụ điện tốn đám mây 21 2.3 Kiến trúc điện toán sương mù - đám mây [3] 26 2.4 Giải thuật Round Robin điện toán đám mây [13] 33 2.5 Giải thuật di truyền 36 2.6 Một điểm tìm kiếm PSO [20] 38 2.7 Sơ đồ BLA [21] 40 2.8 Cá voi kiếm ăn lưới bong bóng [22] 41 3.1 Kiến trúc hệ thống 46 4.1 Quá trình tối ưu cho ràng buộc 59 4.2 Đánh giá hội tụ (không giới hạn thời gian) 62 4.3 Đánh giá hội tụ có giới hạn thời gian 62 4.4 Đánh giá độ thích nghi có giới hạn thời gian 63 4.5 Độ lệch chuẩn độ thích nghi có giới hạn thời gian 63 ... cận thuật toán 32 2.3.4 Bài toán lập lịch điện toán sương mù - đám mây 42 Chương Mơ hình đề xuất 45 3.1 Bài toán lập lịch điện toán sương mù - đám mây 45 3.2 Yếu tố điện tiêu... 18 trở lên trở nên Trang 42 dòng 20 toán lịch tác vụ toán lập lịch tác vụ Trang 42 dòng 22 and Trang 45 dòng điện sương mù - đám mây điện toán sương mù – đám mây Trang 45 dòng 14 giảm thiếu giảm... tốn lập lịch mơ hình sương mù - đám mây đề xuất Giả lập hệ thống sương mù - đám mây đề xuất để đánh giá chiến lược lập lịch tác vụ Thử nghiệm với số giải thuật metaheuristic cho toán lập lịch môi