Xây dựng hệ thống đám mây lai (Private) với mã nguồn mở open stack :Báo cáo tổng kết đề tài Khoa học và Công nghệ cấp trường

IUH1819

BỘ CÔNG THƯƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC

KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU KHOA HỌCCẤP TRƯỜNG

Tên đề tài: Xây dựng hệ thống đám mây lai (Private) với mã nguồn mở Open

stack

Mã số đề tài: 182.CNTT02

Chủ nhiệm đề tài: TS.Đoàn Văn Thắng

Đơn vị thực hiện: Khoa Công nghệ Thông tin

Tp. Hồ Chí Minh, ........…

PHẦN I. THÔNG TIN CHUNG

I. Thông tin tổng quát

1.1. Tên đề tài: Xây dựng hệ thống đám mây lai (private) với mã nguồn mở Open

stack

1.2. Mã số: 182.CNTT02

1.3. Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực hiện đề tài

TT

Họ và tên

(học hàm, học vị)

Đơn vị công tác Vai trò thực hiện đề tài

1 TS. Đoàn Văn Thắng Khoa CNTT, ĐH

Công nghiệp

Chủ trì

2 TS. Nguyễn Hà Huy Cường Khoa CNTT, ĐH

Quảng Nam

Thành viên, phối hợp chính

3 PGS.TS. Huỳnh Trung Hiếu Khoa CNTT, ĐH

Công nghiệp

Thành viên, phối hợp

1.4. Đơn vị chủ trì: Khoa Công nghệ Thông tin- Trường ĐH Công nghiệp TPHCM

1.5. Thời gian thực hiện:

1.5.1. Theo hợp đồng: 12 tháng (từ tháng 01/2018 đến tháng 12/2018)

1.5.2. Gia hạn (nếu có): đến tháng….. năm…..

1.5.3. Thực hiện thực tế: 12 tháng (từ tháng 01/2018 đến tháng 12/2018)

1.6. Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): không

1.7. Tổng kinh phí được phê duyệt của đề tài: ………….triệu đồng.

II. Kết quả nghiên cứu

1. Đặt vấn đề

Cung cấp tài nguyên điện toán đám mây là chủ đề nghiên cứu rất được quan tâm

trong thời gần đây. Một chính sách cung cấp tài nguyên hiệu quả mang lại hiệu quả

kinh tế rất lớn cho các doanh nghiệp và các tổ chức mong muốn xây dựng hạ tầng

công nghệ thông tin trong bối cảnh công nghệ phát triển như vũ bão và quá trình hội

nhập công nghệ 4.0. Có thể thấy rằng tại các trường đại học nhu cầu sử dụng tài

nguyên tính toán của các nhà khoa học, cũng như nhu cầu của các sinh viên nghiên

cứu giải quyết các bài toán đòi hỏi máy chủ ảo là rất cấp thiết. Tuy nhiên, vấn đề ở

đây nhu cầu này phụ thuộc vào số lượng khóa học, cũng như lưu lượng sinh viên.

Khảo sát ở một trường đại học lớn nhu cầu sử dụng trong các phòng thí nghiệm là

một vài giờ trong tuần đối với sinh viên. Còn phía giảng viên cần các cụm máy tính

khoảng vài lần trong một tuần. Vì thế nhu cầu xây dựng hạ tầng vật lý phục vụ cho

nghiên cứu rất khó khăn và tốn nhiều chi phí. Xuất phát từ những vấn đề thực tế đó

tôi thấy rằng việc đề xuất đề tài nghiên cứu “Xây dựng hệ thống máy chủ ảo Open

Stack” phục vụ nghiên cứu khoa học tại trường Đại học Công Nghiệp là hết sức cần

thiết và có ý nghĩa khoa học. Trên thế giới hiện nay các dịch vụ điện toán đám mây

được cung cấp bởi rất nhiều công ty lớn như Amazon, Google, Microsoft,.. Bên cạnh

đó rất nhiều mã nguồn mở để triển khai các dịch vụ điện toán đám mây, trong phạm

vi nghiên cứu của đề tài chúng tôi đề xuất phần mềm mã nguồn mở Open stack.

Liên quan đến nội dung nghiên cứu này trước đây nhóm đã công bố bài báo với

tiêu đề “Deadlock avoidance for Resource Allocation Model V VM-out-of-N PM”.

Tuy nhiên, bài báo này chỉ xây dựng mô hình chưa hiện thực một cách thực tế. Từ

đó, dựa trên những nghiên cứu nhóm hiện thực cung cấp tài nghiên máy chủ ảo Open

stack.

2. Mục tiêu

- Xây dựng hệ thống máy chủ ảo phù hợp với mô hình và tình hình thực tiễn của

nhà trường.

- Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp cung cấp tài nguyên từ một máy chủ vật lý

cho nhiều máy ảo..

- Tạo môi trường thuận lợi trong quá trình học tập tiếp cận công nghệ máy chủ ảo

cho sinh viên.

3. Phương pháp nghiên cứu

- Khảo sát, phân tích và thiết kế mô hình hệ thống.

- Thực nghiệm.

4. Tổng kết về kết quả nghiên cứu

- Đề tài đã công bố 4 bài báo trong quá trình nghiên cứu.

- Đề tài đã xây dựng thực nghiệm cung cấp tài nguyên cho hệ thống máy chủ ảo.

5. Đánh giá các kết quả đã đạt được và kết luận

- Đề tài đã hoàn tất các nội dung đã đề ra ban đầu như trong thuyết minh đề tài.

Ngoài ra, đề tài có số lượng bài báo xuất bản nhiều hơn so với đăng ký 2 bài.

6. Tóm tắt kết quả (tiếng Việt và tiếng Anh)

Hệ thống máy chủ ảo được xây dựng trên nền của hệ thống các máy chủ vật lý

phân tán trên bình diện toàn cầu và kết nối với nhau thông qua hệ thống viễn thông

có vai trò ngày càng quan trọng trong việc vận hành, cung cấp và khai thác tài nguyên

ảo hóa. Để đảm bảo việc cung cấp tài nguyên này một cách chính xác, kịp thời, tránh

tình trạng chồng chéo, xung đột, bế tắc và thiếu thốn vô hạn cho các tiến trình có nhu

cầu tài nguyên, đặc biệt tài nguyên ở xa, nhất thiết, phải nghiên cứu và đề xuất các

giải pháp đủ mạnh, tin cậy làm nền tảng cơ sở cho hệ điều khiển bên trong các đám

mây. Trong đề tài này, chúng tôi nghiên cứu thuật toán loại trừ lẫn nhau theo hướng

tiếp cận Token nhằm tìm ra những giải pháp cung cấp tài nguyên phân tán hữu hiệu

trong đó nhấn mạnh các giải pháp loại trừ lẫn nhau và đề ra các biện pháp tránh được

các vấn đề thiếu thốn tài nguyên.

In the content of the thesis, we provide Open Stack virtual server solution. The

solution concerns the readiness criteria, because it affects the cost of preparing the

infrastructure. Virtualization solutions based on Open Stack have great potential to

meet the needs of users in the context of complex and sophisticated intelligent

computing systems.

Security issues, the ability to adjust resources can positively impact each user’s needs,

the solution to ensure quality standards, ensure sufficient resources, storage space,

support policies Use when demand increases or decreases. Standalone independence

also improves on open resource standards, based on physical server resources.

We have also conducted experiments in distributed environments, some peerto-peer

distributed applications with the ability of data centers to change. Based on empirical

evaluation criteria, we propose to bring some positive results.When observing a

comparative assessment between the ability to create a VM as required, or reject a

request to create a VM as the other VMs can not be suspended, or stop the CPU in

the datacenter.

Through this research, we found that adopting OpenStack based virtual server

solutions delivers optimal performance for the distributed resources of specially

adapted virtual machine systems. Provide virtual servers for hightech applications in

intelligent farming.

III. Sản phẩm đề tài, công bố và kết quả đào tạo

3.1. Kết quả nghiên cứu ( sản phẩm dạng 1,2,3)

TT Tên sản phẩm

Yêu cầu khoa học hoặc/và chỉ tiêu

kinh tế - kỹ thuật

Đăng ký Đạt được

1 Bài báo 2 4

Ghi chú:

- Các ấn phẩm khoa học (bài báo, báo cáo KH, sách chuyên khảo…) chỉ được

chấp nhận nếu có ghi nhận địa chỉ và cảm ơn trường ĐH Công Nghiệp Tp. HCM đã

cấp kính phí thực hiện nghiên cứu theo đúng quy định.

- Các ấn phẩm ( bản photo) đính kèm trong phần phụ lục minh chứng ở cuối báo

cáo. (đối với ấn phẩm là sách, giáo trình cần có bản photo trang bìa, trang chính và

trang cuối kèm thông tin quyết định và số hiệu xuất bản)

3.2. Kết quả đào tạo

TT Họ và tên

Thời gian

thực hiện đề tài

Tên đề tài

Tên chuyên đề nếu là NCS

Tên luận văn nếu là Cao học

Đã bảo vệ

Nghiên cứu sinh

Học viên cao học

Sinh viên Đại học

Ghi chú:

- Kèm bản photo trang bìa chuyên đề nghiên cứu sinh/ luận văn/ khóa luận và

bằng/giấy chứng nhận nghiên cứu sinh/thạc sỹ nếu học viên đã bảo vệ thành công

luận án/ luận văn;( thể hiện tại phần cuối trong báo cáo khoa học)

IV. Tình hình sử dụng kinh phí

T

T

Nội dung chi

Kinh phí

được duyệt

(triệu đồng)

Kinh phí

thực hiện

(triệu đồng)

Ghi chú

A Chi phí trực tiếp

1 Thuê khoán chuyên môn

2 Nguyên, nhiên vật liệu, cây con..

3 Thiết bị, dụng cụ

4 Công tác phí

5 Dịch vụ thuê ngoài

6 Hội nghị, hội thảo,thù lao nghiệm thu

giữa kỳ

7 In ấn, Văn phòng phẩm

8 Chi phí khác

B Chi phí gián tiếp

1 Quản lý phí

2 Chi phí điện, nước

Tổng số

V. Kiến nghị ( về phát triển các kết quả nghiên cứu của đề tài)

Thông qua kết quả đạt được, nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi tăng các yêu cầu

của người sử dụng đề xuất yêu cầu tài nguyên phân tán. Với phương pháp đề xuất

của nhóm nghiên cứu đã làm tăng lên khả năng đáp ứng của các máy chủ vật lí và đã

giải quyết được khả năng tránh bế tắc đồng thời vẫn giữ được hiệu quả nhất định.

Điều này, đã giữ khả năng cân bằng giữa các của các máy chủ vật lí đạt được độ nhạy

tối ưu. Với kết quả đạt được của đề tài thông qua các kết quả thực nghiệm cũng như

các công trình đã công báo, có thể nhận thấy đề tài đã vượt xa chỉ tiêu của các yêu

cầu từ lúc xây dựng đề cương. Cuối cùng với thời gian và giải pháp triển khai trên

các máy tính cấu hình còn hạn chế nên đã không đánh giá hết được những trường hợp

có thể phát sinh ảnh hưởng tới việc sử dụng máy ảo, đặc biệt là các chi phí phát sinh

cho các đường truyền viễn thông có thể ảnh hưởng xấu đến hiệu năng hoạt động. Vì

vậy, trong các hướng nghiên cứu tiếp theo chúng tôi sẽ đánh giá tác động của các

đường truyền ảnh hướng tới khả năng cung cấp tài nguyên.

VI. Phụ lục ( liệt kê minh chứng các sản phẩm nêu ở Phần III)

1. Đoàn Văn Thắng, Nguyễn Hà Huy Cường, Võ Quang Hoàng Khang. Giải Pháp

Kỹ Thuật Trên Cơ Sở Loại Trừ Tương Hỗ Hệ Thống Máy Chủ Ảo. Tạp chí Khoa học

và Công nghệ IUH (nhận đăng), 2019.

2. Ha Huy Cuong Nguyen, Van Thang Doan. Avoid Deadlock Resource

Allocation (ADRA) Model V VM-out-of-N PM. International Journal of Innovative

Technology and Interdisciplinary Sciences, Volume 2, Issue 1, pp. 98-107, 2019.

DOI: https://doi.org/10.15157/IJITIS.2019.2.1.98-107.

3. Hong Minh Nguyen, Van Thang Doan, Dac-Nhuong Le, Ha Huy Cuong

Nguyen, and Xuan Huy Nguyen. Open stack: resources allocation For distributed

virtual machine Peer -to – peer. Proceedings The 7th International Conference on

Frontiers of Intelligent Computing: Theory and Applications (FICTA 2018).

(Accepted).

4. Nguyễn Hà Huy Cường, Hồ Hữu Linh, Nguyễn Văn Khương, Đoàn Văn Thắng

và Đoàn Trung Sơn. Giải pháp kỹ thuật điện toán đám mây đáp ứng các ứng dụng

trong mô hình nông nghiệp thông minh. Kỷ yếu hội thảo Công nghệ thông tin và

Truyền thông (ICT2018), pp 133-137.

Tp. HCM, ngày ........ tháng........ năm .......

Chủ nhiệm đề tài Phòng QLKH&HTQT Khoa Công nghệ thông tin

Trưởng khoa

(Họ tên, chữ ký)

PHẦN II.

BÁO CÁO CHI TIẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PHẦN III. PHỤ LỤC ĐÍNH KÈM

1. Hợp đồng thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học

2. Thuyết minh đề tài đã được phê duyệt

3. Quyết định nghiệm thu

4. Hồ sơ nghiệm thu (biên bản họp, phiếu đánh giá, bảng tổng hợp điểm, bản giải

trình, phiếu phản biện)

5. Sản phẩm nghiên cứu (bài báo, bản vẽ, mô hình.......)