Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java.

- Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java Học viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú – 13BMTTT - KTMT 2 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN.
- Phạm vi nghiên cứu.
- Phương pháp nghiên cứu.
- ẢO HÓA VÀ MÁY ẢO TIẾN TRÌNH.
- 16 1.1.1 Khái niệm Ảo hóa.
- 16 1.1.2 Máy ảo.
- 16 1.1.3 Máy ảo hệ thống.
- 19 1.1.4 Máy ảo tiến trình.
- 21 1.1.5 Một số loại máy ảo hệ thống và ảo hóa tiến trình.
- 22 1.2 MÁY ẢO TIẾN TRÌNH.
- 23 1.2.1 Cấu trúc của máy ảo tiến trình.
- 31 1.2.4 Mô phỏng kiến trúc bộ nhớ.
- 42 Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java Học viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú – 13BMTTT - KTMT 3 1.2.6 Mô phỏng ngoại lệ.
- MÁY ẢO JAVA.
- 59 2.2 MÁY ẢO JAVA.
- 62 2.3 Kiểu dữ liệu trong máy ảo Java.
- 63 2.4 Kích thước từ nhớ trong máy ảo Java.
- 65 2.5 Các thành phần trong máy ảo Java.
- 98 2.6 HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY ẢO JAVA.
- 100 CHƯƠNG III ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG MÁY ẢO JAVA.
- 103 3.2 Phần đánh giá hiệu năng.
- 103 Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java Học viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú – 13BMTTT - KTMT 4 3.3 Mục tiêu sau khi thực hiện đánh giá.
- 103 3.4 Giới thiệu chương trình được sử dụng để đánh giá.
- 104 3.5 Công cụ sử dụng để đánh giá.
- 105 3.7 Thực hiện đánh giá: Đánh giá bao gồm.
- 120 Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java Học viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú – 13BMTTT - KTMT 5 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em muốn gửi lời biết ơn chân thành tới TS.Nguyễn Kim Khánh, người trực tiếp hướng dẫn và tạo mọi điều kiện về thời gian, sự giúp đỡ tận tình về kiến thức chuyên môn, sự chỉ dẫn, định hướng và tài liệu tham khảo quý báu.
- Tôi cũng xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã chia sẻ, giúp đỡ tôi trong học tập và thời gian thực hiện nghiên cứu đề tài này.
- Hà nội, ngày 15 tháng 03 năm 2015 Người thực hiện Nguyễn Ngọc Tú Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java Học viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú – 13BMTTT - KTMT 6 LỜI CAM ĐOAN Luận văn Thạc sĩ “Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java”, chuyên ngành Công nghệ thông tin là công trình của cá nhân tôi.
- Các nội dung nghiên cứu và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực rõ ràng.
- Hà nội, ngày 15 tháng 03 năm 2015 Tác giả luận văn Nguyễn Ngọc Tú Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java Học viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú – 13BMTTT - KTMT 7 DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ - VIẾT TẮT STT Viết tắt Viết đầy đủ Chú thích 1.
- VM Virtual Machine Là một máy ảo được tạo ra bằng cách cài đặt phần mềm và thiết lập các thông số như máy thật.
- VMM Virtual Machine Monitor Giám sát máy ảo.
- ISA Intruction Set Architecture Kiến trúc tập lệnh.
- JVM Java Virtual Machine Máy ảo tiến trình Java.
- Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java Học viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú – 13BMTTT - KTMT 8 20.
- JIT Just In Time Trình biên dịch thực thi các mã bytecode thành mã máy, thực hiện trong khi thực thi chương trình.
- EJB Enterprise Java Bean Là các thành phần công nghệ phía server để đóng gói và hỗ trợ mạnh việc thực hiện các thao tác bảo mật.
- Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java Học viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú – 13BMTTT - KTMT 9 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1 Phân loại máy ảo.
- 17 Hình 2 Mô hình tổng quát ảo hóa hệ thống.
- 19 Hình 3: Mô hình ảo hóa kiểu native.
- 20 Hình 4 Mô hình ảo hóa kiểu hosted.
- 21 Hình 5 Tiến trình khách của máy ảo giao tiếp với tiến trình chủ.
- 24 Hình 6 Quá trình thực hiện của máy ảo tiến trình.
- 31 Hình 9 Mô phỏng kiến trúc địa chỉ bộ nhớ qua một phần mềm chuyển giao địa chỉ.
- 35 Hình 12 Kiến trúc bộ nhớ Win32, với 2 bit giữ bởi hệ thống.
- 37 Hình 13 Ánh xạ một phần không gian địa chỉ ảo hóa của máy khách tới một tệp.
- 39 Hình 15 Tích hợp tiến trình máy chủ, khách trong máy ảo tiến trình.
- 58 Hình 17 Các kiểu dữ liệu trong máy ảo Java.
- 63 Hình 18 quá trình thực hiện biên dịch chương trình Java.
- 66 Hình 19 Các thành phần chính trong kiến trúc máy ảo Java.
- 75 Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java Học viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú – 13BMTTT - KTMT 10 Hình 22 Xác định vị trí đối tượng.
- 110 Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java Học viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú – 13BMTTT - KTMT 11 Hình 48 Bộ nhớ Heap – System Rendering System – Java HotSpot 64 bit.
- 111 Hình 50 Kết quả so sánh thực hiện chương trình Java2D Demo.
- 114 Hình 57 Kết quả so sánh thực hiện chương trình Sunflow Rendering System.
- 116 Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java Học viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú – 13BMTTT - KTMT 12 DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Lịch sử phát triển các phiên bản của Java.
- 108 Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java Học viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú – 13BMTTT - KTMT 13 MỞ ĐẦU 1.
- Lý do chọn đề tài Hiện nay máy ảo không còn xa lạ với người dùng, việc thực hiện ảo hóa ngày càng được phát triển với mức độ và quy mô lớn, ảo hóa mang lại nhiều lợi thế về kinh tế, thời gian, nhân công….
- Với người dùng chuyên về IT nói chung để hiểu rõ về hệ thống ảo hóa là vấn đề quan trọng cần tiếp tục phải cập nhật, nghiên cứu.
- Ảo hóa hệ thống - ảo hóa tiến trình là hai dạng của công nghệ của ảo hóa, với việc chọn đề tài “Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java” luận văn xem xét nghiên cứu lý thuyết chung về ảo hóa tiến trình, nghiên cứu về kiến trúc máy ảo tiến trình Java.
- Việc tìm hiểu và nghiên cứu về máy ảo tiến trình Java hết sức có ý nghĩa, giúp cho người dùng có thể kiểm tra tính tương thích, quản lý giám sát, đánh giá được ưu nhược điểm của ứng dụng….
- Mục tiêu đề tài Đề tài tìm hiểu và nghiên cứu lý thuyết máy ảo tiến trình nói chung cụ thể về máy ảo tiến trình Java, tập trung tìm hiểu nghiên cứu về cơ chế hoạt động của các thành phần đó trong kiến trúc máy ảo Java.
- Lý thuyết máy ảo tiến trình.
- Lý thuyết máy ảo Java.
- Phần thực hành thực hiện đánh giá về hiệu năng, so sánh máy ảo Java HotSpot 32, 64 bit cùng chạy một ứng dụng trên các nền tảng OS khác nhau, đề tài cũng thực hiện xem xét tìm hiểu và đánh giá hiệu năng hoạt động của máy ảo thông qua cơ chế thu Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java Học viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú – 13BMTTT - KTMT 14 dọn bộ nhớ khi thực hiện ứng dụng cụ thể, so sánh, đánh giá quá trình hoạt động của việc thu dọn rác trên 2 môi trường OS khác nhau.
- Phạm vi nghiên cứu - Tìm hiểu lý thuyết máy ảo tiến trình.
- Tìm hiểu lý thuyết máy ảo Java và hoạt động của các thành phần trong máy ảo Java.
- Tìm hiểu về hiệu năng của máy ảo Java qua cơ chế thu dọn rác trong bộ nhớ Heap của máy ảo Java, đánh giá hiệu năng máy ảo 32, 64 bit bằng việc thực hiện chạy cùng một ứng dụng cùng một OS và trên hai OS khác nhau.
- Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu lý thuyết về máy ảo tiến trình, máy ảo Java, cơ chế hoạt động của các thành phần trong máy ảo Java.
- Phương pháp nguyên cứu thực hành: Thực hành đánh giá ưu nhược điểm thực thi ứng dụng Java chạy trên các nền tảng OS khác nhau, so sánh đánh giá ứng dụng khi chạy trên hai phiên bản 32, 64 bit, tìm hiểu và đánh giá về cơ chế quản lý bộ nhớ thông qua việc thực hiện thu dọn rác trong bộ nhớ của máy ảo.
- Kết quả dự kiến - Hiểu được toàn bộ kiến trúc máy ảo Java, Chức năng và hoạt động của các thành phần trong máy ảo Java.
- Thực nghiệm chạy chương trình đánh giá máy ảo Java chạy trên các nền tảng OS khác nhau đã thu được kết quả về hiệu năng khi chạy ứng dụng và đưa ra kết luận.
- đây là những lý thuyết cơ bản cần có cho việc nghiên cứu, lập trình, giám sát hiệu năng ứng dụng…Từ đó tùy vào khả năng, nhu cầu thực tế riêng mà có thể phát triển các bộ công cụ quản lý, đánh giá, kiểm thử ứng dụng, đánh giá hiệu năng của ứng dụng cho Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java Học viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú – 13BMTTT - KTMT 15 phù hợp với đặc thù riêng này, việc quản lý có thể thực hiện qua mạng, trong cùng mạng bằng những công cụ có sẵn trong bộ công cụ phát triển JDK.
- Bố cục luận văn Bố cục của luận văn được chia thành 4 chương như sau: Chương 1: Máy ảo và máy ảo tiến trình Chương 1 giới thiệu các khái niệm ảo hóa, máy ảo, ảo hóa tiến trình và ảo hóa hệ thống, ngoài ra giới thiệu về một số máy ảo hóa hệ thống và ảo hóa tiến trình.
- Chương 2: Máy ảo Java Chương 2 giới thiệu chung về môi trường Java, thành phần và hoạt động của các thành phần này.
- Phần tiếp sẽ giải thích cách hoạt động của máy ảo Java.
- Chương 3: Đánh giá hiệu năng máy ảo Java Chương 3 thực hiện đánh giá chạy ứng dụng với 2 phiên bản máy ảo 32 bit và 64 bit.
- Thực hiện chạy phần mềm mã nguồn mở và đánh giá hiệu năng máy ảo trên các OS khác nhau từ đó đưa ra nhận xét kết luận về hiệu năng của máy ảo Java.
- Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java Học viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú – 13BMTTT - KTMT 16 CHƯƠNG I.
- ẢO HÓA VÀ MÁY ẢO TIẾN TRÌNH 1.1 TỔNG QUAN 1.1.1 Khái niệm Ảo hóa Ảo hóa là công nghệ được thiết kế để tạo ra một tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng của máy tính và phần mềm chạy trên phần cứng đó, việc đưa ra một khái niệm logic về tài nguyên máy tính ảo hóa có thể thực hiện rất nhiều công việc khác nhau (ảo hóa ứng dụng, ảo hóa lưu trữ, ảo hóa hạ tầng mạng, máy chủ.
- Về cơ bản, ảo hóa cho phép việc OS xem nhóm máy ảo đó là các tài nguyên đơn lẻ.
- Về giải pháp ảo hóa cũng cho phép một hay nhiều máy ảo chạy trên một nền tảng phần cứng có sẵn.
- Ảo hóa bắt nguồn từ việc phân chia các ổ đĩa máy chủ thực thành nhiều máy chủ logic, mỗi máy chủ logic này có thể chạy một OS và ứng dụng độc lập.
- 1.1.2 Máy ảo Công nghệ máy ảo được phát triển liên quan đến: OS, ngôn ngữ lập trình, trình biên dịch và trong chính kiến trúc máy tính.
- Đặc điểm máy ảo hỗ trợ nhiều OS khác nhau, chia sẻ tài nguyên đảm bảo được tính bảo mật.
- Máy ảo đã trở nên thông dụng trong các máy chủ, các ứng dụng trên mạng mà đặc điểm bảo mật được mang tính chất quyết định.
- Trong lĩnh vực ngôn ngữ lập trình thì máy ảo cung cấp nền tảng độc lập và hỗ trợ rõ ràng các giao dịch động và tối ưu hóa.
- Trong kiến trúc các bộ vi xử lý công nghệ máy ảo cung cấp các tập lệnh mới như việc tối ưu hóa động để tăng hiệu suất và làm giảm lượng điện tiêu thụ.
- Đặc điểm của máy ảo (VM.
- VM cho phép chuyển đổi qua lại giữa các OS đang chạy mà không cần khởi động lại máy tính, về cơ bản không có sự khác biệt nhiều giữa máy ảo và máy thật.
- Phân loại máy ảo: Nghiên cứu và đánh giá kiến trúc máy ảo Java Học viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú – 13BMTTT - KTMT 17 Việc phân chia máy ảo dựa vào mục đích sử dụng và được chia làm hai loại: Máy ảo hệ thống và Máy ảo tiến trình.
- Loại đầu tiên, máy ảo hỗ trợ ABI – nghĩa là các lệnh của người dùng cùng với các cuộc gọi hệ thống.
- Loại thứ hai, máy ảo hỗ trợ mức kiến trúc tập lệnh – loại này hỗ trợ người dùng và các tập lệnh.
- Cuối cùng việc phân loại dựa trên sự khác nhau của kiến trúc tập lệnh.
- Hình 1 Phân loại máy ảo.
- Trong máy ảo tiến trình tại hình trên bên trái kiến trúc tập lệnh của máy chủ và máy khách tập lệnh giống nhau, bên dưới hệ thống đa nhiệm đó là máy ảo tối ưu hóa động nhị phân – nghĩa là tập lệnh của máy khách được tối ưu hóa trước khi thực hiện trên máy chủ.
- Bên phải là việc phân chia kiến trúc tập lệnh của máy khách và máy chủ khác nhau.
- Trong máy ảo hệ thống, nếu kiến trúc tập lệnh của máy chủ và máy khác giống nhau đại diện là hệ thống ảo hóa truyền thống.
- Khác nhau chính giữa loại truyền thống và máy ảo dựa trên máy chủ đó là việc có phần mềm quản lý cung cấp các chức năng cho người dùng.
- Hệ thống ảo hóa toàn bộ, hệ thống phần mềm (bao gồm hệ điều hành và phần mềm) được hỗ trợ trên một hệ thống máy chủ mà ở đó chạy ISA và hệ điều hành, được gọi là ảo hóa toàn bộ vì chủ yếu ảo hóa tất cả phần mềm

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt