Mô hình toán học biểu diễn thuật toán cân bằng tải trên điện toán đám mây

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

------------------------------------------------

Nguyễn Thị Thanh Thúy

MÔ HÌNH TOÁN HỌC BIỂU DIỄN THUẬT

TOÁN CÂN BẰNG TẢI TRÊN ĐIỆN TOÁN

ĐÁM MÂY

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

TP. Hồ Chí Minh, năm 2020

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

------------------------------------------------

Nguyễn Thị Thanh Thúy

MÔ HÌNH TOÁN HỌC BIỂU DIỄN THUẬT

TOÁN CÂN BẰNG TẢI TRÊN ĐIỆN TOÁN

ĐÁM MÂY

Chuyên ngành : Khoa học máy tính

Mã số chuyên ngành: 60480101

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

Người hướng dẫn khoa học

PGS.TS Trần Công Hùng

TP. Hồ Chí Minh, năm 2020

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan rằng luận văn: “Mô hình toán học biểu diễn thuật toán cân bằng

tải trên điện toán đám mây” là công trình nghiên cứu của chính tôi.

Ngoại trừ những tài liệu tham khảo được trích dẫn trong luận văn này, Tôi

cam đoan rằng toàn phần hay những phần nhỏ của luận văn này chưa từng được

công bố hoặc được sử dụng để nhận bằng cấp ở những nơi khác.

Không có sản phẩm/nghiên cứu nào của người khác được sử dụng trong luận

văn này mà không được trích dẫn theo đúng quy định.

Luận văn này chưa bao giờ được nộp để nhận bất kỳ bằng cấp nào tại các

trường đại học hoặc cơ sở đào tạo khác.

Tp Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng 01 năm 2020

Học viên thực hiện luận văn

Nguyễn Thị Thanh Thúy

ii

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu thực hiện luận văn, ngoài nỗ lực

của bản thân, tôi đã nhận được sự hướng dẫn nhiệt tình quý báu của quý Thầy Cô,

cùng với sự động viên và ủng hộ của gia đình, bạn bè và đồng nghiệp. Với lòng

kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới:

Ban Giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học và quý Thầy Cô Khoa công nghệ

thông tin, trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện thuận

lợi giúp tôi hoàn thành luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Trần Công Hùng, người thầy kính

yêu đã hết lòng giúp đỡ, hướng dẫn, động viên, tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá

trình thực hiện và hoàn thành luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp trong cơ quan đã

động viên, hỗ trợ tôi trong lúc khó khăn để tôi có thể học tập và hoàn thành luận

văn.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nỗ lực, nhưng do thời gian và kinh nghiệm

nghiên cứu khoa học còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất

mong nhận được sự góp ý của quý Thầy Cô cùng bạn bè đồng nghiệp để kiến thức

của tôi ngày một hoàn thiện hơn.

Xin chân thành cảm ơn!

iii

TÓM TẮT

Điện toán đám mây làm cho ngành công nghệ thông tin thay đổi và phát triển

vượt bậc. Nó là một tiện ích giúp phần cứng và phần mềm trở nên hấp dẫn hơn như

một dịch vụ. Nó cũng là giải pháp cho doanh nghiệp khi muốn tiết kiệm chi phí mà

chất lượng dịch vụ vẫn được đảm bảo. Một trong những vấn đề giúp cho điện toán

đám mây thành công chính là kỹ thuật cân bằng tải, năng động trong các thuật toán

cân bằng tải sao cho giảm thiểu được thời gian, tiền bạc, mà vẫn hiệu quả công viêc

là hết sức cần thiết.

Cân bằng tải là chúng ta nghĩ ngay đến làm thế nào để phân phối các nhiệm vụ

giữa các nút một cách công bằng, tận dụng hiệu quả tài nguyên để tránh gây lãng

phí. Nhằm nghiên cứu vấn đề này luận văn “Mô hình toán học biểu diễn thuật

toán cân bằng tải trên điện toán đám mây” tập trung nghiên cứu kỹ thuật cân bằng

tải để phân bổ tác vụ cần xử lý đến nguồn tài nguyên sao cho lợi ích nhất . Kỹ

thuật này cần môi trường có thể mô phỏng các thành phần của đám mây như

Broker, Datacenter, Máy ảo, Cloudlets…Do đó Cloud Analyst là công cụ mà luận

văn dùng để mô phỏng. Chúng ta có thể đánh giá, phân tích và đưa ra các hạn chế

cũng như ưu điểm của thuật toán từ đó có thể đề xuất cải tiến cho thuật toán trong

tương lai.

iv

ABSTRACT

Cloud computing makes the information technology industry change and

boom. It is a utility that makes hardware and software more attractive as a service. It

is also a solution for businessmen who want to save costs while ensuring the quality

of service. One of the issues that make cloud computing successful is the dynamic

load balancing techniques in load balancing algorithms to minimize time and

money, while still having the job efficiency, necessary.

Load balancing means that we immediately think about how to distribute tasks

between nodes fairly, efficiently leveraging resources to avoid wasting. In order to

study this problem, the dissertation "Mathematical model of performing load

balancing algorithm on cloud computing " focuses on load balancing techniques to

allocate the task to be handled to resources in a way that benefits. Most useful, this

technique requires an environment that can simulate cloud components such as

Broker, Datacenter, Virtual Machine, Cloudlets, etc. Therefore, Cloud Analyst is

the tool that the dissertation uses to simulate. We can evaluate, analyze and

introduce limitations as well as advantages of the algorithm from which we can

propose improvements to the algorithm in the future.

v

MỤC LỤC

Lời cam đoan ..............................................................................................................i

Lời cảm ơn .................................................................................................................ii

Tóm tắt ..................................................................................................................... iii

Mục lục .......................................................................................................................v

Danh mục hình và đồ thị ...................................................................................... viii

Danh mục bảng..........................................................................................................x

Danh mục viết tắt .....................................................................................................xi

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU......................................................................................1

1.1 Cơ sở hình thành luận văn.....................................................................................1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu..............................................................................................3

1.3 Câu hỏi nghiên cứu ...............................................................................................4

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.........................................................................4

1.5 Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................4

1.6 Ý nghĩa nghiên cứu ...............................................................................................5

1.7 Kết cấu luận văn....................................................................................................6

1.8 Kết luận chương 1 .................................................................................................6

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU............................................7

2.1 Tổng quan về điện toán đám mây .........................................................................7

2.2 Tổng quan về cân bằng tải trong điện toán đám mây. ........................................14