Cải thiện băng thông trong Cloud computing.

- Luận văn tốt nghiệp Cải thiện băng thông trong Cloud computing B GIÁO D O I HC BÁCH KHOA HÀ NI o0.
- Luận văn tốt nghiệp Cải thiện băng thông trong Cloud computing SĐH.QT9.BM11 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM c lp  T do  Hnh phúc BN XÁC NHN CHNH SA LU.
- Chuyên ngành: K thut truyn thông Mã s SV: CH120717 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng ngày với các nội dung sau.
- Danh mục hình vẽ và bẳng biểu đánh số theo chương - Đã bổ sung thuật ngữ viết tắt, nghĩa tiếng việt - Đã chỉnh sửa từ đồ án thành luận văn trong phần kết luận - Phần tài liệu tham khảo đã sắp theo đúng quy định Ngày 7 tháng 5 năm ng dn Tác gi lu.
- CH TCH HNG Luận văn tốt nghiệp Cải thiện băng thông trong Cloud computing 2.
- Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS .Trần Minh Trung Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực.
- Hc viên Nguyn Th Oanh Luận văn tốt nghiệp Cải thiện băng thông trong Cloud computing 3 MC LC LỜI CAM ĐOAN.
- 8 Chương I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY.
- 9 1 Giới thiệu chung về điện toán đám mây.
- 10 1.1 Định nghĩa về điện toán đám mây.
- 10 1.2 Các đặc tính của điện toán đám mây.
- 11 2 Kiến trúc của điện toán đám mây.
- 12 2.1 Kiến trúc chung của điện toán đám mây.
- 12 2.2 Mô hình triển khai đám mây.
- 15 2.3 Mô hình dịch vụ.
- 21 3.1 Vấn đề về hiệu năng của điện toán đám mây.
- 23 3.4 Tính tin tưởng của điện toán đám mây.
- 24 Chương 2: Những giải pháp cải thiện băng thông trong điện toán đám mây.
- 26 1 Băng thông trong các mô hình đám mây.
- 26 Luận văn tốt nghiệp Cải thiện băng thông trong Cloud computing 4 1.1 Băng thông trong mô hình triển khai của đám mây.
- 26 1.2 Băng thông trong mô hình dịch vụ của đám mây.
- 27 2 Các vấn đề về băng thông trong điện toán đám mây.
- 29 2.1 Hiện tượng thắt cổ chai trong điện toán đám mây.
- 29 2.2 Các thách thức trong việc cấp phát tài nguyên.
- 38 2.3 Vấn đề băng thông trong điện toán đám mây di động (MCC.
- 55 Chương 3: Mô phỏng điện toán đám mây trên Cloud Analyst.
- 62 1.1 Các công cụ mô phỏng điện toán đám mây.
- 78 Luận văn tốt nghiệp Cải thiện băng thông trong Cloud computing 5 DANH MC CÁC THUT NG VIT TT Số thứ tự Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt 1 CC Cloud Computing Điện toán đám mây 2 MCC Mobile Cloud Computing Điện toán đám mây di động 3 VoIP Voice over IP Thoại qua mạng Internet 4 TCP Tranmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền 5 VM Virtual Machine Máy ảo 6 IaaS Infrastructure as a Service Cơ sở hạ tầng như dịch vụ 7 PaaS Performance as a Service Hiệu năng như dịch vụ 8 SaaS Software as a Service Phần mềm như dịch vụ 9 FLOPS Floating Point Operations Per Second Số phép toán điểm động mỗi giây 10 IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers Viện các kỹ sư điện và điện tử 11 LAN Local Area Network Mạng diện hẹp 12 WAN Wide Area Network Mạng diện rộng 13 SLA Service Level Agreement Thỏa thuận mức độ dịch vụ 14 MIPS Million Instructions Per Second Số triệu lệnh trên mỗi giây 15 API Application Programming Interface Giao diện lập trình ứng dụng Luận văn tốt nghiệp Cải thiện băng thông trong Cloud computing 6 DANH MC BNG BIU Bảng 3.
- 74 Luận văn tốt nghiệp Cải thiện băng thông trong Cloud computing 7 DANH MC HÌNH V Hình 1.
- 1: Điện toán đám mây.
- 2 : Kiến trúc chung của điện toán đám mây.
- 3: Các kiểu hình dịch vụ đối với Cloud Computing.
- 2: Các đầu vào cho hệ thống cấp phát tài nguyên động.
- 3: Mối quan hệ giữa các thách thức cấp phát tài nguyên.
- 4: Mô hình đảm bảo băng thông nhỏ nhất.
- 5: Mô hình đảm bảo băng thông mở rộng.
- 7: Kiến trúc của điện toán đám mây di động.
- 75 Luận văn tốt nghiệp Cải thiện băng thông trong Cloud computing 8 LI M U Trong vài năm trở lại đây, điện toán đám mây đã và đang là khái niệm được nhắc đến nhiều nhất trong ngành công nghệ.
- Điện toán đám mây không phải là một trào lưu mới mà là để khái quát các hướng đi của cơ sở hạ tầng thông tin.
- Các nguồn điện toán khổng lồ như phần mềm, dịch vụ sẽ nằm tại các máy chủ ảo (đám mây) trên Internet thay vì máy tính trong gia đình và văn phòng.
- Đối với người dùng thuộc mọi loại hình và quy mô, việc hoạt động và chạy các ứng dụng dựa trên nền điện toán đám mây đang trở nên phổ biến bởi nhiều lý do, đặc biệt là bởi vì nó tiết kiệm chi phí, vận hành nhanh chóng và dễ dàng, sẵn sàng mọi lúc mọi nơi và chỉ cần có kết nối internet.
- Tuy nhiên, điện toán đám mây cũng như hầu hết các ứng dụng doanh nghiệp đều phụ thuộc vào tính kết nối mạng do vậy hiệu năng của điện toán đám mây sẽ bị chi phối rất nhiều bởi băng thông cũng như tính sẵn có về kết nối trong mạng.
- Do vậy, tôi đã thực hiện luận văn “Cải thiện băng thông trong Cloud Computing” đã được thực hiện nhằm đưa ra một cái nhìn tổng quát về các giải pháp cải thiện băng thông hiện có trong môi trường điện toán đám mây.Tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của thầy giáo TS.Trần Minh Trung trong thời gian vừa qua đã giúp tôi hoàn thành luận văn này.
- Sau đây là phần mục tiêu và bố cục của luận văn được tổ chức như sau: Mc tiêu.
- Nghiên cứu về các vấn đề gặp phải liên quan đến băng thông trong môi trường điện toán đám mây truyền thống cũng như điện toán đám mây di động như: Hiện tượng thắt cổ chai, vấn đề cấp phát tài nguyên trong môi trường điện toán đám mây.
- Đồng thời cũng tổng hợp một số giải pháp cải thiện băng thông cho các vấn đề trên.
- Luận văn tốt nghiệp Cải thiện băng thông trong Cloud computing 9  Nghiên cứu bộ mô phỏng Cloud Analyst, dùng bộ mô phỏng để đánh giá sự phụ thuộc về vị trí địa lý, cũng như khối lượng công việc và số lượng người dùng đám mây lên hiệu năng mạng.
- Chương này giới thiệu về công nghệ điện toán đám mây gồm giới thiệu cơ bản, các mô hình dịch vụ, mô hình triển khai, các đặc tính, các vấn đề mở trong môi trường điện toán đám mây.
- ng gii pháp ci thi mây Chương này đưa ra các vấn đề gặp phải về hiệu năng mạng của các mô hình dịch vụ cũng như mô hình triển khai trong môi trường điện toán đám mây truyền thống cũng như môi trường điện toán đám mây di động.
- Đồng thời đưa ra các giải pháp để giải quyết hiện tượng thắt cổ chai cũng như vấn đề cấp phát tài nguyên hợp lý trong mạng.
- Hc viên Nguyn Th Oanh Luận văn tốt nghiệp Cải thiện băng thông trong Cloud computing NG QUAN V.
- Công nghệ điện toán đám mây đang phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây.
- Đây là mô hình công nghệ điện toán đang nổi khiến cho việc truy cập mạng ở khắp nơi, thuận tiện, và theo nhu cầu đến các tài nguyên máy tính cấu hình sẵn được quay vòng và chia sẻ.
- Với các đặc điểm rất nổi bật như vậy, điện toán đám mây đã được ứng dụng rộng rãi trong cộng đồng công nghiệp, các tổ chức kinh doanh, khách hàng và chính phủ và cũng dành được một sự quan tâm rất lớn của cộng đồng nghiên cứu khoa học.Hiện nay có rất nhiều khái niệm đưa ra về điện toán đám mây.
- Theo từ điển bách khoa toàn thư số Wikipedia: "Điện toán đám mây (cloud computing) là một mô hình điện toán có khả năng co giãn (scalable) linh động và các tài nguyên ảo hóa được cung cấp như một dịch vụ trên mạng Internet".
- Theo khái niệm về điện toán đám mây của NIST đưa ra như sau: “Điện toán đám mây là một mô hình cho phép truy cập mạng dễ dàng, theo yêu cầu đến một tài nguyên điện toán chia sẻ như (Network, máy chủ, không gian lưu trữ, ứng dụng và dịch vụ), có thể nhanh chóng cung cấp và thu hồi với chi phí quản lý và tương tác với nhà cung cấp dịch vụ tối thiểu”.
- Hình dưới đây sẽ đưa ra cái nhìn tổng quan về điện toán đám mây Luận văn tốt nghiệp Cải thiện băng thông trong Cloud computing 11 Hình 1.
- Điện toán đám mây có 5 đặc tính cơ bản sau.
- On-demand self-service – Tự phục vụ theo nhu cầu Khách hàng có thể tự tăng cường năng lực tính toán, ví dụ như thời gian server hay không gian lưu trữ trên network, một cách hoàn toàn tự động dựa theo nhu cầu mà không cần phải thương lượng với nhà cung cấp dịch vụ.
- Đặc tính này thường được biết đến với tên gọi Pay-as-you-go  Broad network access- Truy cập thông qua mạng băng thông rộng Truy cập mạng băng rộng.
- Khả năng tính toán được cung cấp thông qua mạng và được truy cập thông qua một cơ cấu chuẩn, có thể dùng bằng nhiều nền tảng client khác nhau (như mobile phones, laptops, và PDA) Luận văn tốt nghiệp Cải thiện băng thông trong Cloud computing 12  Resource pooling – Quay vòng tài nguyên Tài nguyên điện toán của nhà cung cấp được quay vòng để phục vụ cho nhiều khách hàng sử dụng một mô hình multi-tenant, với các tài nguyên thực và ảo hóa khác nhau được cấp phát và tái cấp phát một cách động (dynamically) tùy thuộc vào yêu cầu của khác hàng.
- Không phụ thuộc vị trí, khách hàng không có quyền hay thậm chí là không có hiểu biết về vị trí chính xác của các tài nguyên được cung cấp nhưng có thể xác định vị trí của các tài nguyên cấp cao hơn (ví dụ như nước, bang, datacenter).
- Các tài nguyên bao gồm không gian lưu trữ, tính toán, bộ nhớ, băng thông mạng và các máy ảo.
- Rapid elasticity -Co giãn nhanh Khả năng tính toán có thể được cung cấp một cách nhanh chóng và co giãn, trong một số trường hơp là tự động, để có thể giãn ra hoặc co vào phụ thuộc vào nhu cầu người dùng.
- Đối với khách hàng, tài nguyên hiện có được coi như như vô hạn và có thể mua với bất kì số lượng nào vào bất kì thời gian nào.
- Measured Service Các hệ thống cloud tự động điều khiển và tối ưu hóa tài nguyên sử dụng bằng cách trừu tượng hóa tương ứng với kiểu dịch vụ (lưu trữ, khả năng xử lý, băng thông, và số người dùng active).
- Tài nguyên sử dụng có thể được giám sát, điều khiển và thông báo một cách rõ ràng cho cả nhà cung cấp và khách hàng của dịch vụ đã dùng.
- Trong vài năm lại đây, điện toán đám mây đã tạo ra một cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp máy tính, thay đổi cơ bản cách thức sử dụng các nguồn tài nguyên, cơ cấu vận hành cũng như việc lưu trữ, phân phối và xử lý thông tin.
- Đa số chúng ta đều đã và Luận văn tốt nghiệp Cải thiện băng thông trong Cloud computing 13 đang sử dụng một hoặc nhiều các dịch vụ ứng dụng công nghệ điện toán đám mây trong đời sống hàng ngày cũng như trong quản lý doanh nghiệp.
- Hình dưới đây sẽ mô tả một cách chi tiết về kiến trúc chung của điện toán đám mây Hình 1.
- Như mô tả trong hình, điện toán đám mây gồm có 5 thành phần chính: Cloud consumer, Cloud Auditor, Cloud Provider, Cloud Broker và Cloud Carrier.
- Cloud Consumer: Cloud consumer là một thành phần không thể thiếu cho dịch vụ điện toán đám mây.
- Một cloud consumer đại diện cho một người hay một tổ chức duy trì mối quan hệ kinh doanh và cũng sử dụng các dịch vụ từ các cloud provider.
- Một cloud consumer xem xét danh mục các dịch vụ từ nhà cung cấp, yêu cầu các dịch vụ được đánh giá cao, kí kết hợp đồng dịch vụ với các cloud provider và sử dụng các dịch vụ.
- Cloud consumer phải trả tiền cho dịch vụ sử dụng và vấn đề thanh toán này tùy theo hợp đồng đã được kí kết ở trên.
- Luận văn tốt nghiệp Cải thiện băng thông trong Cloud computing 14  Cloud provider: Cloud provider là một người hay một tổ chức chịu trách nhiệm cung cấp dịch vụ.
- Cloud provider cung cấp và quản lí cơ sở hạ tầng tính toán yêu cầu cho việc cung cấp dịch vụ, thực thi các phần mềm đám mây.
- Các phần mềm này cung cấp các dịch vụ và đồng thời Cloud provider còn sắp xếp để đưa các dịch vụ đám mây đến Cloud Consumer thông qua việc truy cập vào mạng.
- Cloud Auditor: Cloud Auditor là một bộ phận riêng biệt thực hiện các đánh giá độc lập của việc kiểm soát dịch vụ đám mây.
- Cloud auditor đánh giá các dịch vụ do các cloud provider cung cấp về mặt kiểm soát an ninh, bảo mật, hiệu năng.
- Cloud Broker: Điện toán đám mây tiến hóa, việc tích hợp của các dịch vụ đám mây có thể quá phức tạp cho các cloud consumer để quản lí.
- Cloud consumer có thể yêu cầu các dịch vụ đám mây từ các cloud broker thay bằng việc liên hệ trực tiếp với các cloud provider.
- Cloud broker là thực thể quản lí việc sử dụng, hiệu năng và chuyển các dịch vụ đám mây và thỏa thuận mối quan hệ giữa cloud provider và cloud consumer.
- Cloud Carrier: Cloud carrier thực hiện như một thực thể trung gian để cung cấp kết nối và vận chuyển các dịch vụ đám mây giữa các cloud consumer và các cloud provider.
- Cloud carrier cung cấp việc truy nhập cho các khách hàng thông qua mạng, viễn thông và các thiết bị truy cập khác.
- Ví dụ, cloud consumer có thể sử dụng các tài nguyên đám mây thông qua các thiết bị truy cập mạng như là máy tính, điện thoại.Sự phân bố của các dịch vụ đám mây thông thường được cung cấp bởi các mạng và các sóng mang hay các cơ sở vận chuyển.
- Một Cloud consumer yêu cầu dịch vụ từ một cloud broker thay vì liên hệ với cloud provider.
- Cloud broker tạo ra một dịch vụ mới bằng cách kết hợp nhiều dịch vụ hoặc Luận văn tốt nghiệp Cải thiện băng thông trong Cloud computing 15 bằng việc tăng cường các dịch vụ hiện có.Cloud provider có thể không nhìn thấy đối với Cloud consumer và Cloud consumer tương tác trực tiếp với cloud broker.
- Để tìm kiếm được một hệ thống đám mây thích hợp nhất với các yêu cầu cho trước, nhà cung cấp dịch vụ đám mây sẽ cần xác đinh được đám mây sẽ được triển khai như thế nào (mô hình triển khai) và các loại hình dịch vụ cung cấp cho khách hàng (mô hình dịch vụ) và đồng thời cả các đặc tính kỹ thuật của các dịch vụ đám mây như hiệu năng và độ tin cậy.
- 2.2 Mô hình tri.
- 2.2.1 Khái nim Để đám mây được đánh giá cao nhất với một yêu cầu cho trước, nhà cung cấp cần xác định được đám mây sẽ được triển khai như thế nào (mô hình triển khai).Các loại dịch vụ được cung cấp cho khách hàng (mô hình dịch vụ), các lợi ích kinh tế và các rủi ro khi sử dụng dịch vụ điện toán đám mây (xem xét về kinh tế), các đặc tính kĩ thuật của các dịch vụ đám mây như hiệu năng và độ tin tưởng (Các đặc thù về vận hành) các thỏa thuận về dịch vụ (đồng ý mức dịch vụ) và các vấn đề về bảo mật và các nguy cơ (bảo mật).
- 2.2.2 Mô hình trin khai Hệ thống đám mây có thể được triển khai một cách riêng lẻ hoặc được triển khai dựa trên các yêu cầu của khách hàng, có thể được chia sẻ giữa một số đối tác tin tưởng nhau, có thể được thực hiện bởi bên thứ 3, có thể được truy cập chung.
- Tùy thuộc vào mô hình triển khai, đám mây sẽ có các tài nguyên tính toán riêng hoặc có thể truy cập đến được một lượng lớn tài nguyên tính toán được điều khiển từ xa.Các mô hình triển khai khác nhau sẽ giúp khách hàng xem xét được về việc kiểm soát tài nguyên như thế nào, quy mô, chi phí và tính sẵn có của tài nguyên.

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