I. Hệ thống hỗ trợ di dời ứng dụng
Hệ thống hỗ trợ di dời ứng dụng là trọng tâm của nghiên cứu này. Hệ thống này được thiết kế để tối ưu hóa việc di chuyển các ứng dụng giữa các cụm máy tính trong môi trường điện toán đám mây. Mục tiêu chính là tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên và giảm chi phí di chuyển. Phương pháp di dời ứng dụng sử dụng kỹ thuật lưu ảnh và phục hồi (C&R) giúp giảm kích thước dữ liệu cần di chuyển, từ đó tiết kiệm băng thông mạng. Hệ thống này cũng hỗ trợ quản lý ứng dụng trên các máy ảo, giúp cân bằng tải và tối ưu hóa năng lượng.
1.1. Kiến trúc hệ thống
Kiến trúc của hệ thống hỗ trợ di dời ứng dụng được xây dựng dựa trên mô hình hướng sự kiện phân bố (DEBs). Kiến trúc này cho phép hệ thống dễ dàng tích hợp với các nền tảng điện toán đám mây như OpenNebula và Eucalyptus. Hệ thống cũng hỗ trợ các ứng dụng song song MPI, tận dụng các thư viện MPI hiện có để đảm bảo tính tương thích. Kiến trúc mở của hệ thống cho phép mở rộng và tích hợp các dịch vụ quản lý ở mức cao hơn như lập lịch và cân bằng tải.
1.2. Tối ưu hóa di dời
Tối ưu hóa di dời là một trong những ưu điểm chính của hệ thống. Bằng cách sử dụng kỹ thuật lưu ảnh và phục hồi, hệ thống giảm đáng kể kích thước dữ liệu cần di chuyển so với việc di chuyển toàn bộ máy ảo. Điều này giúp tiết kiệm băng thông mạng và tăng tốc độ di chuyển ứng dụng. Hệ thống cũng giải quyết vấn đề giao tiếp giữa các máy ảo di dời, một thách thức lớn trong môi trường điện toán đám mây.
II. Điện toán đám mây và quản lý ứng dụng
Điện toán đám mây là nền tảng chính để triển khai hệ thống hỗ trợ di dời ứng dụng. Nghiên cứu tập trung vào việc quản lý tài nguyên và ứng dụng trong môi trường điện toán đám mây, đặc biệt là các dịch vụ hạ tầng (IaaS). Hệ thống được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong môi trường đa nhà cung cấp, nơi các ứng dụng có thể được di chuyển giữa các cụm máy tính khác nhau. Quản lý ứng dụng trên các máy ảo là một phần quan trọng của hệ thống, giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và năng lượng.
2.1. Dịch vụ hạ tầng IaaS
Dịch vụ hạ tầng (IaaS) là cơ sở để triển khai các dịch vụ điện toán đám mây. Nghiên cứu tập trung vào việc quản lý tài nguyên tính toán, mạng và lưu trữ trong môi trường IaaS. Hệ thống được thiết kế để tận dụng tối đa các tài nguyên này, giúp tăng hiệu quả sử dụng và giảm chi phí. Quản lý máy ảo là một phần quan trọng của IaaS, giúp cân bằng tải và tối ưu hóa năng lượng.
2.2. Môi trường đa nhà cung cấp
Hệ thống được thiết kế để hoạt động trong môi trường điện toán đám mây đa nhà cung cấp. Điều này cho phép các ứng dụng được di chuyển linh hoạt giữa các cụm máy tính khác nhau, giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên. Nghiên cứu cũng đề cập đến các thách thức trong việc quản lý tài nguyên và ứng dụng trong môi trường đa nhà cung cấp, đặc biệt là vấn đề tích hợp đám mây.
III. Công nghệ và kỹ thuật di dời
Nghiên cứu sử dụng các công nghệ đám mây và kỹ thuật di dời ứng dụng để xây dựng hệ thống hỗ trợ di dời. Kỹ thuật lưu ảnh và phục hồi (C&R) là trọng tâm của hệ thống, giúp giảm kích thước dữ liệu cần di chuyển và tăng tốc độ di chuyển ứng dụng. Hệ thống cũng sử dụng kiến trúc hướng sự kiện để quản lý các sự kiện di dời và đảm bảo tính đồng bộ giữa các máy ảo. Quy trình di dời được tối ưu hóa để giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động của ứng dụng.
3.1. Kỹ thuật lưu ảnh và phục hồi
Kỹ thuật lưu ảnh và phục hồi (C&R) là một trong những kỹ thuật chính được sử dụng trong hệ thống. Kỹ thuật này cho phép lưu trạng thái hiện tại của ứng dụng và phục hồi nó trên một máy ảo khác. Điều này giúp giảm kích thước dữ liệu cần di chuyển so với việc di chuyển toàn bộ máy ảo. Công cụ EBC được phát triển để hỗ trợ kỹ thuật này, giúp quản lý quá trình lưu ảnh và phục hồi một cách hiệu quả.
3.2. Kiến trúc hướng sự kiện
Kiến trúc hướng sự kiện được sử dụng để quản lý các sự kiện di dời trong hệ thống. Kiến trúc này cho phép hệ thống xử lý các sự kiện di dời một cách linh hoạt và đảm bảo tính đồng bộ giữa các máy ảo. Hệ thống sử dụng phép toán kell-m để biểu diễn các sự kiện và quản lý quá trình di dời. Kiến trúc này cũng hỗ trợ tích hợp với các nền tảng điện toán đám mây khác nhau.
IV. Thử nghiệm và đánh giá
Hệ thống được thử nghiệm và đánh giá trong môi trường điện toán đám mây để đo lường hiệu quả và hiệu suất. Các thử nghiệm tập trung vào việc đo lường thời gian di chuyển ứng dụng, thời gian lưu ảnh và phục hồi, cũng như hiệu quả sử dụng tài nguyên. Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ thống có khả năng tối ưu hóa di dời và tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên. Công cụ EBC cũng được đánh giá là một công cụ hữu ích trong việc hỗ trợ di dời ứng dụng trên điện toán đám mây.
4.1. Phương pháp thử nghiệm
Các thử nghiệm được thực hiện trong môi trường điện toán đám mây với các cụm máy tính khác nhau. Hệ thống được thử nghiệm với các ứng dụng đơn và ứng dụng song song MPI để đo lường hiệu quả di dời. Các thử nghiệm tập trung vào việc đo lường thời gian di chuyển ứng dụng, thời gian lưu ảnh và phục hồi, cũng như hiệu quả sử dụng tài nguyên.
4.2. Kết quả và đánh giá
Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ thống có khả năng tối ưu hóa di dời và tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên. Công cụ EBC được đánh giá là một công cụ hữu ích trong việc hỗ trợ di dời ứng dụng trên điện toán đám mây. Hệ thống cũng cho thấy khả năng hoạt động hiệu quả trong môi trường đa nhà cung cấp, giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và năng lượng.
