Tiên đoán lỗi trong dịch vụ cơ sở hạ tầng điện toán đám mây

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

PHAN NGỌC PHỤNG

TIÊN ĐOÁN LỖI TRONG DỊCH VỤ CƠ SỞ HẠ

TẦNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

TP.HỒ CHÍ MINH - 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

PHAN NGỌC PHỤNG

TIÊN ĐOÁN LỖI TRONG DỊCH VỤ CƠ SỞ HẠ

TẦNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

Chuyên ngành: Khoa học máy tính

Mã số chuyên ngành: 1784801010013

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:

PGS.TS Trần Công Hùng

TP.HỒ CHÍ MINH - 2019

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan rằng luận văn Tiên đoán lỗi trong dịch vụ cơ sở hạ tầng điện

toán đám mây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Ngoại trừ những tài liệu tham khảo đƣợc trích dẫn trong luận văn này, các số

liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong

bất kỳ công trình nào khác.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 12 năm 2019

Phan Ngọc Phụng

ii

LỜI CẢM ƠN

Trong hai năm học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn thạc sĩ, ngoài

những cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận đƣợc sự hƣớng dẫn tận tình quý báu

của quí thầy cô, cùng với sự động viên, ủng hộ của đồng nghiệp, gia đình. Với lòng

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

Ban giám hiệu và tất cả các thầy cô giảng viên, công nhân viên của Trƣờng

Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh đã giảng dạy và dìu dắt tôi trong suốt quá

trình học tập tại trƣờng.

Tôi xin gửi lời cảm ơn trân trọng nhất tới PGS.TS Trần Công Hùng, ngƣời

Thầy đáng kính ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn, tận tình chỉ bảo, chia sẻ kiến thức, tài

liệu, tạo mọi điều kiện thuận lợi và định hƣớng cho tôi trong suốt quá trình thực

hiện luận văn.

Bên cạnh đó, tôi cũng đã nhận đƣợc rất nhiều sự hỗ trợ tận tình từ TS. Lê

Xuân Trƣờng, TS. Trƣơng Hoàng Vinh, ThS. Bùi Thanh Khiết và các đồng nghiệp

Trƣờng THPT Hùng Vƣơng. Xin gửi lời tri ân đến tất cả các thầy, cô và các anh

chị.

Tuy nhiên, do thời gian có hạn, mặc dù đã cố gắng, nhƣng chắc rằng luận

văn khó tránh khỏi thiếu sót. Tôi rất mong nhận đƣợc sự thông cảm và chỉ bảo tận

tình của quí thầy cô và các bạn.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................... i

LỜI CẢM ƠN ........................................................................................... ii

MỤC LỤC ...............................................................................................iii

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT ............................. v

DANH SÁCH HÌNH VẼ......................................................................... vi

MỞ ĐẦU ............................................................................................... ix

Chƣơng 1: TỔNG QUAN........................................................................ 1

1.1 Tổng quan về điện toán đám mây...........................................................1

1.1.Lịch sử......................................................................................................1

1.1.2Điện toán đám mây là gì? ......................................................................1

1.1.3Đặc điểm, tính chất cơ bản của điện toán đám mây Điện toán đám mây

có năm tính chất nổi bật sau [3]. .................................................................................3

1.2 Các mô hình và ứng dụng phát triển trên nền tảng điện toán đám mây .5

1.2.1Mô hình các lớp dịch vụ ........................................................................5

1.2.2IaaS – Hạ tầng nhƣ một dịch vụ (Infrastructure as a Service – IaaS)....6

1.2.3PaaS – Nền tảng nhƣ một dịch vụ Dịch vụ (Platform as a Service –

PaaS) .......................................................................................................................7

1.2.4SaaS – Phần mềm nhƣ một dịch vụ (Software as a Service – SaaS).....8

1.3 Các mô hình triển khai ĐTĐM...............................................................9

1.3.1Đám mây công cộng (Public Cloud)....................................................10

1.3.2Đám mây riêng (Private Cloud)...........................................................11

1.3.3Đám mây hỗn hợp (hybrid cloud)........................................................12

1.4 Lỗi trên điện toán đám mây..................................................................13

1.4.1Giới thiệu [6]........................................................................................13

1.4.2Lỗi trong cloud IaaS.............................................................................15

1.5 Bài toán tiên đoán lỗi cơ sở hạ tầng trên điện toán đám mây...............16

iv

Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .......................................................... 19

2.1 Tập logic mờ.........................................................................................19

2.1.1Lịch sử phát triển .................................................................................19

2.1.2Các khái niệm cơ bản...........................................................................21

2.2 Hệ logic mờ...........................................................................................25

2.2.1Giới thiệu .............................................................................................25

2.2.2Hệ logic mờ Takagi-Sugeno ................................................................27

2.3 Các công trình liên quan .......................................................................30

Chƣơng 3: TIÊN ĐOÁN LỖI TRONG HẠ TẦNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM

MÂY DỰA TRÊN HỆ SUY DIỄN MỜ ................................................ 34

3.1 Dịch vụ hạ tầng điện toán đám mây .....................................................34

3.1.1Kiến trúc hệ thống dịch vụ hạ tầng điện toán đám mây ......................34

3.1.2Ứng dụng đa tầng trên hệ thống dịch vụ cơ sở hạ tầng điện toán đám

mây .....................................................................................................................35

3.2 Xây dựng giải pháp tiên đoán dựa trên hệ mờ Takagi-Sugeno ............36

3.2.1Mô hình hóa .........................................................................................36

3.2.2Quá trình mờ hóa .................................................................................37

3.2.3Cơ sở tri thức........................................................................................45

3.2.4Quá trình lập luận xấp xỉ......................................................................45

3.2.5Luật ......................................................................................................46

Chƣơng 4: ĐÁNH GIÁ GIẢI PHÁP TIÊN ĐOÁN LỖI....................... 52

4.1 Giới thiệu ..............................................................................................52

4.2 Đánh giá kết quả ...................................................................................55

4.2.1VM LoadBalancer................................................................................56

4.2.2Webserver 1 .........................................................................................60

4.2.3Webserver 2 .........................................................................................63

4.2.4Database server ....................................................................................67

KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN.............................................. 71

v

DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................... 73

v

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt

ĐTĐM Cloud Computing Điện toán đám mây

Iaas Infrastruture as a Service Dịch vụ cơ sở hạ tầng

SaaS Software as a Service Dịch vụ phần mềm

PaaS Platform as a Service Dịch vụ nền tảng

VM Virtual machine Máy ảo

PM Physical machine Máy vậy lý

FL Fuzzy logic Logic mờ

FS Fuzzy set Tập mờ

FLS Fuzzy logic system Hệ thống logic mờ

T2FL Type – 2 Fuzzy logic Logic mờ loại 2

CSP Cloud Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ

QoS Quality of Service Chất lƣợng dịch vụ