Một phương pháp mô hình hóa kiến trúc cho các đối tượng được giám sát trong hệ phân tán

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Một phương pháp mô hình hóa kiến trúc cho các đối tượng được giám sát trong hệ phân tán đề xuất một phương pháp thực hiện mô hình hóa kiến trúc cơ bản cho các đối tượng được giám sát trong hệ phân tán, trên cơ sở đó chúng tôi phát triển hệ thống giám sát trực tuyến các hoạt động đối tượng của hệ phân tán theo kỹ thuật mô hình, hỗ trợ tích cực cho người quản trị trong công tác vận hành và khai thác hệ phân tán phức tạp.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Một phương pháp mô hình hóa kiến trúc cho các đối tượng được giám sát trong hệ phân tán

Trần Nguyễn Hồng Phúc, Lê Văn Sơn MỘT PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA KIẾN TRÚC CHO CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC GIÁM SÁT TRONG HỆ PHÂN TÁN AN ARCHITECTURE MODELING METHOD FOR MONITORED OBJECTS OF DISTRIBUTED SYSTEMS Trần Nguyễn Hồng Phúc, Lê Văn Sơn Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng; Email: phuctnh@vms.com.vn, levansupham2004@yahoo.com Tóm tắt – Hệ phân tán là hệ thống phức tạp, phát sinh nhiều khả Abstract – Distributed systems are complex systems, since these năng tiềm ẩn như hỏng hóc phần cứng, tắt nghẽn,... vì vậy, người cause many potential risks in the system such as hardware quản trị hệ thống cần có các công cụ hỗ trợ giám sát và quản trị malfunction, congestion of the network,...so system administrators mạng hiệu quả để đảm bảo cho hệ phân tán hoạt động ổn định. need to have some effective support tools for network monitoring Hướng tiếp cận mô hình hóa hệ phân tán có vai trò quan trọng, là and managing to ensure stability and performance in distributed phần cơ sở để hỗ trợ độc lập cho việc xây dựng, phát triển và tối ưu systems operations. The modeling approach to distributed systems các giải thuật cho các bài toán liên quan đến hệ phân tán mà không plays an important role and it’s a background for developing phụ thuộc vào các thay đổi chi tiết về công nghệ, môi trường, kiến algorithms, solutions to some problems in the distributed systems trúc. Bài báo đề xuất một phương pháp thực hiện mô hình hóa kiến independently. This does not depend on the technology changes, trúc cơ bản cho các đối tượng được giám sát trong hệ phân tán, TẠParchitecture the environment and the system CHÍ KHOA HỌC This changes. VÀ paper CÔNG NGH trên cơ sở đó chúng tôi phát triển hệ thống giám sát trực tuyến các proposes a methodology to model basic architecture for monitored hoạt động đối tượng của hệ phân tán theo kỹ thuật mô hình, hỗ trợ kiểm insoát objects hàngsystems. distributed đợi, bài toán Based mômodel, on this phỏng phân we can tích và develop tích cực cho người quản trị trong công tác vận hành và khai thác hệ phân tán phức tạp. đánh giá hiệu năng [9,10]. an online monitoring solution for the activities of components in distributed systems by using modeling techniques. This will effectively Giám supportssát các hoạt inđộng administrators sẽ được operating thực hiện and exploiting complex distributed systems. trực tiếp hoặc gián tiếp qua quan sát, thu thập các Từ khóa – giám sát; hệ phân tán; kiến trúc; mạng; mô hình; quản Key words – monitoring; distributed systems; architecture; network trị mạng. trạng modeling; system; thái, sựnetwork kiện management. xảy ra trên mỗi đối tượng hoặc nhóm các đối tượng liên quan, bao gồm giám sát các 1. Đặt vấn đề hoạtgiám gồm động sátcục bộ bên các hoạt độngtrong cục bộvà bêncác tương trong và cáctác truyền tương Hệ phân tán là một hệ thống phức tạp [1][2], các ứng thông với bên ngoài của đối tượng. Mô hình giám sát tác truyền thông với bên ngoài của đối tượng. Mô hình giám sát tổng quát được trình bày trong Hình 1[2]. dụng phân tán quan trọng thực hiện trên phạm vi lớn, số tổng quát được trình bày trong Hình 1[2]. lượng người tham gia và các tiến trình sự kiện xảy ra trong Đối tượng giám sát Đối tượng được giám sát (Monitored Object) hệ phân tán đó không ngừng gia tăng nhanh, kiến trúc hệ Ứng dụng giám sát Thực thể giám sát Ứng dụng Dữ liệu thống, môi trường tính toán, công nghệ được áp dụng và (Monitoring entity) (Monitoring các thiết bị trên hệ phân tán có tính không đồng nhất và phổ Application) Phần cứng Truyền thông biến hiện nay [7][8] . Những đặc điểm đó đã đặt ra nhiều thách thức cho công tác quản trị hệ phân tán, các yêu cầu về giám sát và vận hành hệ thống. Nhiều công cụ và giải Hình 1. Kiến Hình 1: Kiếntrúc trúc giám giám sát tổng sát tổng quát. quát. pháp kỹ thuật đã được nghiên cứu phát triển để hỗ trợ cho Trong Trong một hệ mộtthốnghệgiámthống giám sát MS sát MS (Monitoring (Monitoring System) người quản trị giám sát hệ thống [1][2]. Hầu hết các hướng System) sẽ bao gồmsẽmột baohoặcgồm một nhiều ứnghoặcdụng nhiều giám sát ứngMAdụngvà cácgiám tiếp cận dựa trên giải pháp kỹ thuật được các tác giả tập sát MA và các thực thể giám sát ME tương được thực thể giám sát ME tương ứng với các đối tượng ứng với trung vào giải quyết cho lớp vấn đề cụ thể, nên khi hệ thống giám sát trên hệ thống. các đối tượng được Đối giám vớisát hệ trên thốnghệ giám sát phân thống. Đốitán với hệ được giám sát có những thay đổi cơ bản về kiến trúc, hành thì các MA không cố định, hoạt động độc lập trên từng vùng vi, môi trường hoạt động,.. thì giải pháp kỹ thuật hỗ trợ cần thống giám sát phân tán thì các MA không cố định, mạng [2]. phải được nghiên cứu bổ sung, hoàn thiện cho phù hợp với hoạtĐểđộng độc lập trên từng vùng mạng [2]. có thể triển khai hiệu quả mô hình hóa cho hệ thống những phát triển của hệ thống và những thay đổi về yêu cầu giám sát, Để việccómôthể triển hình hóa khai các đốihiệu đượcquảgiám môsát hình hóa cho là thực mới đặt ra. Với phương pháp đặc tả hệ thống một cách tổng hệcần sự thống thiết, giám cần tiếpsát, việc mô tục nghiên cứu hình hóamô phát triển cáchình đối phùđược quát và linh hoạt của hướng tiếp cận theo mô hình hóa được xem là phù hợp hơn cho những hệ thống có nhiều biến động giám sát là thực sự cần thiết, cần tiếp tục nghiên hợp về kiến trúc và hành vi của các đối tượng này, làm cơ sở cứu để tiếp tục xây dựng mô hình cho các hoạt động chung của [3][4][10], được sử dụng làm cơ sở, nền tảng để phát triển phát triển mô hình phù hợp về kiến trúc và hành vi hệ phân tán và hệ thống giám sát hệ phân tán. Từ mô hình các giải pháp hỗ trợ hiệu quả và được ứng dụng phổ biến củachúng đó, các đối ta cótượng thể phátnày, triểnlàm cơ sở các giải đểgiám pháp tiếpsát tụcvàxây quảndựng trong hệ thống các sự kiện rời rạc [4][5][6]. Đối với lĩnh mô hình cho các hoạt động chung của trị các hoạt động chung của hệ phân tán một cách hiệu quả. hệ phân tán và vực giám sát hệ phân tán, ứng dụng các kỹ thuật dựa trên hệ thống Mục tiêu giám sátbáo của bài hệ làphândựa tán. Từ môkếthình trên những đó, chúng quả nghiên hướng tiếp cận mô hình hóa cũng đạt được một số kết quả ta cóvềthể cứu hệ phát phân tántriển quycácmôgiảilớn pháp [1][2],giám cùng sátvới vàkết quản quả trị nhất định trong kiểm soát hàng đợi, bài toán mô phỏng phân tích và đánh giá hiệu năng [9][10]. các hoạt động chung của hệ phân tán một cách hiệu đạt được của lý thuyết tập hợp và kỹ thuật mô hình hóa quả. [3][4][9][10], chúng tôi tập trung xây dựng và phát triển mô Giám sát các hoạt động sẽ được thực hiện trực tiếp hoặc hình đặc tả cho kiến trúc của các thực thể trong hệ phân tán. gián tiếp qua quan sát, thu thập các trạng thái, sự kiện xảy ra Qua mô hình Mục nàytiêu của chúng ta cóbàithểbáo biểu là dựa diễn nhữngtrênđặcnhững trưng kết trên mỗi đối tượng hoặc nhóm các đối tượng liên quan, bao quảkết liên nghiên và biến cứu độngvềcủa hệ các phân đốitán quycác tượng, môhoạtlớnđộng [1,2], cụccùng với kết quả đạt được của lý thuyết tập hợp và kỹ thuật 55 mô hình hóa [3,4,9,10], chúng tôi tập trung xây dựng
ối của các thành phần, trình bày trực quan tổ hợp các mô hình kiến trúc thành phần tương ứng của ứng dụng TẠP CHÍ KHOAphân HỌC VÀtán đang CÔNG NGHỆ,thực thi ĐÀ ĐẠI HỌC trên NẴNG -với các nút mạngII trên hệ thống. Tập hợp các nút mạng SỐ 1(74).2014.QUYỂN hỗ trợbộgiám cũng sát như tài nguyên các hoạt động hệ thống, truyền thông hỗ trợtác xảysẽrađược tương biểu Tập hợp các diễn bởisẽmô nút mạng đượchình tổ bởi biểu diễn hợpmôvới hìnhcác thành tổ hợp ác tiến trình, sự kiện phần mềm. giữa các đối tượng trong hệ phân tán. Trên cơ sở mô phần được xác định như Hình 2. hình với các thành phần được xác định như Hình 2. hóa được đề xuất này, chúng tôi phát triển công cụ giám sát h kiếncótrúc khả năng xây dựng bản đồ mạng và giám sát trạng thái L1 p1 p2 L2 kết nối của các thành phần, trình bày trực quan hoạt động nút 1 nút 2 phân của tánứngbao gồm dụng phânnhiều tán đangđối thựctượng thi trên vật lý hỗ trợ hệ thống, nút 12 ng nhất tham giám sát tàigia kếthệnối nguyên mạng thống, hỗ trợ theo giám sátnhiều các tiến trình, TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGH khác nhau sự kiện và phầncó nhiều dịch vụ được triển mềm. AM12Hình Hình 2: 2. Tổ hợp NETS12, =(NODES12, Tổ hợp 2 2 nút mạng nút mạng LINKS12, net, ối tượng 2. Môvật hìnhlý kiến nàytrúc được xem các nút mạng Với mô hình kiến trúc nút 1 với Với mô PORTS12, hình kiến port, trúc nút 1 communication,với AM1 và status, nút 2AM1 (2)và nút với AM2 event) như Biểu thức (1), thì chúng ta dễ dàng nhận thấy rằng mô ới nhau theo kiến tán trúc cụnhiều thể và có thểvật thực 2 vớihìnhAM2 Sau như khi tổ hợpthức nút 1(1), và nút bộ thì gồmchúng ta nút dễ 12 dàng 2 vào trong Hệ phân bao gồm đối tượng lý không đồng tổ hợp của 2Biểu nút cũng là một 9 thành phần: tham gia kết nối mạng theo nhiều kiến trúc khác nhau thì chúng ta có một số g tác truyền thông với nhau trong hệ thống. nhận thấy rằng mô hình tổ hợp của 2 nút cũng là một nhất kết quả: và có nhiều dịch vụ được triển khai, các đối tượng vật lý kiến trúc mô tả các nút mạng cùng với các bộ gồmAM12 cổng = (NODES12, 9 thành -Các phần: kết nối giữa NETS12, nútnet,1 PORTS12, LINKS12, (p1) và nút (2) 2 này được xem các nút mạng liên kết với nhau theo kiến trúc (p2) được xem là cácport, cổng cục bộ củastatus, communication, nút event) 12. cụ thể và có thể thực hiện tương tác truyền thông với nhau trong hệ thống. Mô hình kiến trúc mô tả các nút mạng cùng Sau-Các khi tổkết hợpnối nút truyền 1 và nút thông giữanút 2 vào trong 2 nút này 12 thì được chúng với các thông tin liên quan của từng nút, các vùng mạng xem là các kết nối ta có một số kết quả: cục bộ, kết nối truyền thông của 2 c của hệ thống, sự lan truyền thông điệp giữa các nút trong nút này đến các nút khác trong hệ thống sẽ • Các cổng kết nối giữa nút 1 (p1) và nút 2 (p2) được được xem mạng,. . . Dựa trên các thông tin trong mô hình kiến trúc là kết nối xemtruyền thông là các cổng cụcbên ngoài bộ của nút và 12. được ký hiệu: này cho phép chúng ta xác định kiến trúc vật lý và trạng thái • Các kết nối truyền thông giữa 2 nút này được Pi)xemvới là i vật lý của các thành phần trong hệ thống, hỗ trợ cho chúng (NODES1, PORTS1.external)(Ni, các kết nối cục bộ, kết nối truyền thông của 2 nút này ta phát triển giải pháp giám sát phù hợp với mô hình của hệ  {1,2}đến các nút khác trong hệ thống sẽ được xem là kết phân tán. bên ngoài và được ký hiệu: Pi) với i (NODES2, nối truyền thông PORTS2.external)(Ni, ) Gọi AM (Architecture of Model) là mô hình kiến trúc của một nút mạng được giám sát, thì AM được biểu diễn  {1,2} (NODES1, PORTS1.external)→(Ni, Pi) với i ∈ / {1,2} (NODES2, PORTS2.external)→(Ni, Pi) với i ∈ / {1,2} như sau: -Tương • Tương tự,sựcác tự, các kiệnsự kiệnthông truyền truyền giữa thông giữa 2 nút 1 và nút 2 AM = (NODES, NETS, LINKS, net, PORTS, nút 1 và2 nút 2 trởcác trở thành thành cáccục sự kiện sự bộ kiện củacục bộ của nút 12. nút 12. (1) Chi Chi tiếthình tiết mô mô kiến hìnhtrúc kiến kếttrúc hợp kết đượchợp trìnhđược trình bày trực port, communication, status, event) bày trực quan nhưquan Hìnhnhư 3: Hình 3: Trong đó:  • NODES = {thông tin tĩnh và động về thành phần trong p11 p11 L1 đối tượng như Proc,...} net 1 n1 N12 • NETS = {thông tin về các lớp mạng tương ứng trong p12 p12 n L12 NODES} p21 L2 p21 • LINKS = {(liên kết giữa các nút mạng và độ trễ tương net 2 n2  ứng)} p22 p22 NET 12 • net: xác định các thiết bị có cùng lớp mạng, net(NETS) ∈ NODES Hình Hình 3.3:Kết Kếtquả quả tổ tổ hợp hợpnút mạng nút mạng  • PORTS = {thông tin cổng truyền thông gồm cổng cục bộ và giao tiếp ngoài} Theo Hình 3 ta có: n1, n2 là các NODES Theo Hình 3 ta có: n1, n2 là các NODES tương ứngtương của 3 • port: xác định các cổng tương ứng của nút mạng, bao ứng của nút 1 và 2 cần tổ hợp; các cổng (p11, p12) và nút 1 và 2 cần tổ hợp; các cổng (p11, p12) và (p21, p22) th là các PORTS tương ứng của nút 1 và 2; L1 và L2 là các gồm các cổng cục bộ và cổng truyền thông với các đối (p21, p22) là các PORTS tương ứng của nút 1 và 2; tượng khác trên hệ thống, port(NODES) ∈ PORTS L1LINKS tương ứng của nút 1 và 2; net1 và net2 là các NETS tương ứng của nút 1 và 2; net1 và tương L2ứng làcủa cácnút LINKS 1 và 2 . Như vậy, mô hình tổ hợp của 2 v • communication: xác định kết nối truyền thông và net2 là các NETS tương ứng của nút 1 và 2. Như giữa các nút mạng {(NODES,PORTS) → (NODES, nút cũng là một bộ gồm 9 thành phần như Biểu thức (2). p PORTS x d)}, độ trễ d = [tmin; tmax] vậy, mô Tronghình đó: tổ hợp của 2 nút cũng là một bộ gồm 9 c • status: xác định trạng thái các nút mạng và thành phần thành phần • NODES như= N12 Biểu= thức (2). {n1, n2} g tương ứng: hoạt động hoặc tắt, truyền thông hay nghỉ NETS =đó: • Trong NET 12 = {net 1, net 2} c tương ứng với {up, down, communicating, idle} • LINKS = L12 = {L1, L2} NODES=N12={n1, n2} tá • event: xác định các sự kiện tương ứng của nút mạng, • net = net(NET 12) = net({net 1, net 2}) lớ bao gồm các sự kiện cục bộ (Internal_events) và các • NETS=NET PORTS = {p11, 12={net p12, p21,1,p22} net 2} v sự kiện truyền thông tương tác (External_events) port = port(NODES) L2} • LINKS=L12={L1, tr Kiến trúc của hệ phân tán là tập hợp số lượng lớn các = PORTS.internal∪PORTS.external, Với: nút mạng thực hiện truyền thông tương tác với nhau bằng net=net(NET 12)=net({net * PORTS.internal 1, net = {p12, p21},2}) phương pháp truyền thông điệp [7][8]. Vì vậy, mô hình kiến PORTS= * {p11, p12,p21,p22} p22} PORTS.external = {p11, trúc của hệ thống cần thể hiện được tổ hợp các mô hình kiến • Communication = communication(NODES,PORTS) trúc thành phần tương ứng với các nút mạng trên hệ thống. port=port(NODES)= PORTS.internal = {(n1, p12)↔(n2, p21),  PORTS.external, Với 56 PORTS.internal={p12,p21},
ợc communicating nếu status(n1)= i 1 i 2 communicating  status (n2)= communicating Trần Nguyễn Hồng Phúc, Lê Văn Sơn Kiến trúc tổ hợp của miền SD được biểu diễn m event = event(NODES) (n1, p11)↔(ni, pi), như trúc: kiến sau: (n2, p22)↔(ni, pi)}, với i ∈ / {1, 2} = internal_events(NODES) • status = status(NODES) → {up, down,  AM_SD=(NODES_SD, AM_SD = {AM_SC1 , AM_SC2 , . . . , AM_SCnNETS_SD, } ii communicating, idle}, external_events(NODES) LINKS_SD, net, [ n PORTS_SD, port, communication, trong đó: status, event)= (SD) AM_SCi internal_events(NODES)={internal_events(n1 - up nếu status (n1) = up ∧ status (n2) = up i=1 ii Kiến trúc toàn cục hệ phân tán : bao gồm )  12} - down nếu{internal_events(n2)  21} status(n1) = down ∨ status(n2) = down - idle nếu status(n1) = idle ∧ status(n2) = idle nhiều Kiếnmiền trúc tổmạng hợp của kếtmiền nối truyền SD đượcthông và như biểu diễn kiếnsau: trúc hệ external_events(NODES)= phân AM_SD tán= CDS (NODES_SD, là tập NETS_SD, hợp LINKS_SD, kiến net, trúc 2 - communicating nếu status(n1) = communicating ∨ (n2) = communicating - 12}  PORTS_SD, port, mcommunication, status, event) (SD) {external_events(n1) status 12. • event = event(NODES) {external_events(n2) - 21}= 1i  2i Kiến trúc  AM_CDS toàn cục AM_SD  hệ phâni ,tán:môbao hình gồmkiến nhiềutrúc miềntoàn nh = internal_events(NODES) ∪ external_events(NODES) mạng kết nối truyền i 1 thông và kiến trúc hệ phân tán CDS Với: 12: sự kiện truyền= {internal_events(n1) * internal_events(NODES) thông phát ra từ nútcụctập là 1 của hệ phân hợp kiến trúc AM_CDStán CDS = được m S AM_SD biểu diễn bởi i , mô hình ∪ σ12} ∪ {internal_events(n2) ∪ σ21}  nút 2, ví dụ (n1,m1,p12) AM_CDS như sau: i=1 * external_events(NODES) = kiến trúc toàn cục của hệ phân tán CDS được biểu diễn bởi AM_CDS=(NODES_CDS, NETS_CDS, 21: sự kiện truyền -thông {external_events(n1)  σ12} ∪phát ra từ nút 2AM_CDS như sau: LINKS_CDS, net, PORTS_CDS, LINKS_CDS,port, nút 1, ví dụ (n2,m2,p21) - σ21} = σ1i ∪ σ2i {external_events(n2) AM_CDS = (NODES_CDS, NETS_CDS, Với: communication, status, event) net, PORTS_CDS, port, communication, status, event) (CDS) 1i: các sự kiện truyền thông phát – σ12: sự kiện truyền thông phát ra từ nút 1 ra từ nút 1 (CDS) Như vậy, kiến trúc hệ thống được xây dựng  nút i (i→ nút {1,2}) 2, ví dụ (n1,m1,p12) từ các Nhưthực thể giám vậy, kiến trúc hệsát ME,được thống theoxâycácdựng bước trong từ các thực Hình – σ21: sự kiện truyền thông phát ra từ nút 2 thể giám sát ME, theo các bước trong Hình 5. 2i:→các sựvíkiện nút 1, truyền thông phát ra từ nút 2 dụ (n2,m2,p21) 5.  nút i– (iσ1i:  {1,2}) các sự kiện truyền thông phát ra từ nút 1 Thực thể Thực thể Thực thể Tác nhân ↔ nút i (i ∈ / {1,2}) giám sát giám sát giám sát quản trị ng 3. Ứng–dụng mô σ2i: các sự hình hóathông kiện truyền cho phát hệ phân ra từ núttán 2 và hệ ME_SC ME_SD ME_CDS hệ thống và thống giám sáti (i ∈/ {1,2}) ↔ nút 2; Hình Hình5.5:Thực thểgiám Thực thể giám sátsát kiếnkiến trúc trúc hệ tán hệ phân phân tán 3. Ứng Từdụng một mô sốhìnhkết hóaquả chonghiên hệ phân cứu tán vàvềhệhệthống phân tán t1 và giám giámsát sát hệ phân tán [1,2], chúng ta thấy rằng: Hệ- Mỗi - Mỗi đối tượng đối tượng trong hệ trong phân hệ tánphân được tángiámđược sát bởigiám hư phân tán có nhiều kiến trúc khác nhau, Từ một số kết quả nghiên cứu về hệ phân tán và giám để giám sát sát thực bởi thực thể giám thể sát giám ME_SC, sát qua ME_SC, thực thể giám qua sátthực thể này chúng giám ta sátxác nàyđịnh được kiến chúng ta xác trúcđịnh cụ thểđược của từng kiếnđốitrúc tượng cụ được thể của 9 các thông sát hệ phân tin hoạt động tán [1][2], chúngtrong ta thấyhệ phân rằng: tán thì Hệ phân tánmôcó hình giám sát và các thông tin liên quan. Như vậy, kiến trúc của giám sát cần phải được thiết kế phù hợp với kiến trúc nhiều kiến trúc khác nhau, để giám sát các thông tin hoạt từng đối tượng được giám sát và các đối tượng được xác định bởi các thực thể giám sát đối tượng thông tin liên động trong hệ phân tán thì mô hình giám sát cụ thể của hệ phân tán [2]. Tuy nhiên, đối với hệ phâncần phải được quan. và ME_SCNhưsẽvậy, xáckiến định trúc đượccủacác đốithôngtượng được tin của môxác hìnhđịnh thiết kế phù hợp với kiến trúc cụ thể của hệ phân tán [2]. Tuy bởi các thực thể giám sát đối tượng và ME_SC sẽ xác tán phức nhiên, tạphệsẽphân đối với baotángồm phứcsố tạplượng sẽ bao gồmlớn số các vùng lượng lớn miền, AM_SC. lớp mạng và lớp đốimạng tượng trong hệtrong thống [2], thì định được các thông tin của mô hình AM_SC. các vùng miền, và đối tượng hệ thống [2], phạm- Tổng hợp các thông tin thu được từ các thực thể giám vi thìứng phạmdụng vi ứngmô hình dụng mô hóa hình kiến trúctrúc hóa kiến củacủahệhệthống thống được - Tổng sát đối tượng hợpmột trong cácvùng thôngcụ thểtinvàthu chúngđược ta từ xáccácđịnhthực được thể giám sát đối tượng trong một vùng cụ thể vànày kiến trúc của một vùng mạng cụ thể, thông tin chúng triển khaikhai được triển chungnhư chung như Hình Hình 4.4. được quản lý bởi thực thể giám sát vùng ME_SD tương ứng. Hệ phân tán phức tạp {SCDS} ta xác định được kiến trúc của một vùng mạng cụ thể, Như vậy, kiến trúc của các vùng mạng được xác định bởi các thông thực thểtin vùngnày và được ME_SD quản sẽ xáclý định bởi thực được cácthểthông giámtinsátcủavùng Miền {SD} ME_SD tương mô hình AM_SD. ứng. Như vậy, kiến trúc của các vùng  mạng được - Kiến trúcxáctoànđịnh bởi hệ cục của cácphânthựctánthể đượcvùng xác và địnhME_SD bởi sẽ xáctinđịnh thông tổngđược hợp kiếncáctrúc thông tin của của các vùng mô mạnghình tương AM_SD. ứng Đối và được-quản tượng {SC} Kiếnlý trúc bởi thực toànthểcục giám củasáthệ hệ phân thống tán ME_CDS. được xác Như vậy, kiến trúc toàn cục hệ thống được xác định bởi các định bởi thông tin tổng hợp kiến trúc của các vùng Thành {Proc, Cpu,...} thực thể giám sát hệ thống và ME_CDS sẽ xác định được phần mạng tương ứng và các thông tin của mô hình AM_CDS.được quản lý bởi thực thể giám O Hình 4: Cấu trúc phân cấp hệ phân tán phức tạp sát Trên hệ thống cơ sở mô ME_CDS. hình kiến Như trúc đượcvậy,xâykiến dựng trúc nhưtoàn trên, cục Hình 4. Cấu trúc phân cấp hệ phân tán phức tạp chúng hệ thống được xác định bởi các thực tôi xây dựng hệ thống giám sát kiến trúc MSCD cho thể giám sát hệ i), Kiến Kiến trúc đối tượng: Hoạt động trong mỗiphép trúc đối tượng: Hoạt động trong mỗi đối tượng thống đối xác vàđịnh ME_CDS kiến trúc sẽcác xácthành định phần đượccơcác bảnthông trong tin hệ của được giám sát bao gồm các thành phần và thực thể giám thống tượng được giám sát bao gồm các thành phần và thực mô được hình giám AM_CDS. sát như Hình 6. sát ME như Hình 4, được biểu diễn bởi mô hình kiến trúc wn, thể AM_SCgiámnhưsátsau:ME như Hình 4, được biểu diễn bởi môTừ các Trên thôngcơtinsởthu môđượchìnhbởikiến thực thể trúcgiám được sát xây cục bộdựng như trên sẽ cung cấp các thông tin về đối tượng bao gồm tài hìnhAM_SC kiến trúc AM_SC như = (NODES_SC, sau: LINKS_SC, net, nguyên NETS_SC, như trên, chúng tôi xây dựng hệ thống giám sát kiến phần cứng, cũng như phần mềm theo mô hình của PORTS_SC, port, communication, status, event) (SC)NETS_SC, AM_SC=(NODES_SC, AM_SC4và sử dụng thông tin này cung cấp trực tiếp cho các Kiến trúc vùng miền mạng: bao LINKS_SC, net, PORTS_SC, port, communication, gồm nhiều đối tượng thực thể giám sát vùng và giám sát toàn cục hệ thống để xây SC như Hình 5 và kiến trúc vùng miền mạng SD là tập hợp dựng mô hình kiến trúc AM_SD và AM_CDS tương ứng. 3 57
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(74).2014.QUYỂN II Với mô hình này dễ dàng giúp chúng ta phát triển mở rộng trực quan hoạt động của ứng dụng phân tán đang thực thi một hệ thống giám sát có khả năng: trên hệ thống, hỗ trợ giám sát tài nguyên hệ thống, hỗ trợ - Tổng hợp các thông tin tĩnh và thông tin động của các giám sát các tiến trình, sự kiện phần mềm,... Qua đó chúng tài nguyên phần cứng, phần mềm trên từng đối tượng nói ta có thể xác định nhanh chóng các trạng thái, sự kiện tương riêng và hệ thống nói chung, từ đó cho phép xây dựng bản tác truyền thông xảy ra trong hệ thống với mô hình hóa hành đồ liên quan giữa các đối tượng trong hệ thống, hỗ trợ nhanh vi truyền thông phù hợp, hỗ trợ tích cực cho người quản trị chóng phát hiện các sự kiện, phần mềm phân tán đang xảy trong công tác vận hành và khai thác hệ phân tán không G NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ ………………. đồng nhất phổ biến hiện nay , đảm bảo cho hệ phân tán hoạt ra giữa các vùng miền khác nhau của hệ thống. trúc- Hỗ MSCD trợ tíchcho cực phép xáctácđịnh cho công quảnkiến trị hệtrúc thốngcác động ổn định. phứcthành phầnxáccơđịnh bảnlỗi,trong hệnhân thống tiềmđược giám hànhsát thácHình Để việc nâng cao năng lực cho hệ thống giám sát các khainhư iều tạp: nguyên ẩn, vận hoạt động của hệ phân tán và thực sự hiệu quả với giám sát và phát triển mạng. iền 6. hệ phân tán quy mô lớn, chúng tôi tiếp tục nghiên cứu phát rúc triển mô hình hành vi truyền thông tương tác trong hệ phân tán, bổ sung các kỹ thuật phân tích nhằm tối ưu hóa việc tính toán và xử lý khối lượng lớn các thành phần, đối tượng, các sự kiện truyền thông xảy ra trong hệ thống phức tạp này. Từ đó xây dựng được các giải pháp giám sát và chuẩn đoán hiệu quả cho hệ phân tán quy mô lớn. iễn Tài liệu tham khảo SD, [1] Lê Văn Sơn, Trần Nguyễn Hồng Phúc, Nghiên cứu mô hình giám sát trực tuyến hệ thống mạng phân tán quy mô lớn, Kỷ yếu hội thảo quốc on, gia lần thứ 8, Một số vấn đề chọn lọc của Công nghệ thông tin và Truyền thông, 239-250, 2011. [2] Phuc Tran Nguyen Hong, Son Le Van, An online monitoring solution ồm Hình Hình6.6:Thông Thông tintintổng tổnghợp hợp kiếnkiến trúcđốicủa trúc của đối tượng tượng for complex distributed systems based on hierarchical monitoring hệ Từ các thông tin thu được bởi thực thể giám sát agents, KSE 2013 conference, pp 191-202, 2013. 4. Kết luận [3] Gerard J. Holzmann, Design and validation of computer protocols, rúc cụcMôbộ hình như hóa trênchosẽ cung cấp phần, các thông tin về đốihệtượng Prentice Hall, 1991. các thành đối tượng trong [4] Christos G. Cassandras, Stéphane Lafortune, Introduction to Discrete oàn bao gồm phân tán cótài vainguyên trò quanphầntrọng cứng, cũng trong việc xâynhưdựng,phần phátmềm Event Systems, 2nd edition, Springer, 2008. theovàmô triển tốihình ưu cáccủagiải AM_SC thuật cho bàivàtoán sử dụng giám sát thông tin này hệ phân [5] Yannick Pencolé , marie-odile cordier, Laurence Rozé, A decentralized model-based diagnostic tool for complex systems, bởi cung tán cấp trực [3][4][10] tiếp cho . Trong cáchình đó, mô thựckiến thểtrúc giám và sát hànhvùng vi và International Journal on Artificial Intelligence Tools (IJAIT), 2002. truyền giám sátthông tương toàn cụctáchệtrong hệ thống thống để xâycầndựng được nghiên mô hìnhcứu kiến [6] Meera Sampath, Raja Sengupta, Stéphane Lafortune, Kasim phù hợp với yêu cầu giám sát. Sinnamohideen, Demosthenis Teneketzis, Failure diagnosis using trúc AM_SD và AM_CDS tương ứng. Với mô hình discrete event models, IEEE Transactions on Control Systems DS, nàyThông dễ dàng qua bài báo này, chúng tôi đề xuất một phương giúp chúng ta phát triển mở rộng một hệ Technology, 4, pp 105-124, 1996. pháp xây dựng mô hình kiến trúc cơ bản của các đối tượng [7] Ajay D. Kshemkalyani, Mukesh Singhal, Distributed Computing ort, thốnghệgiám trong sát qua phân tán, có khả năng: đó chúng ta có thể dễ dàng biễu diễn Principles, Algorithms, and Systems, Cambridge University Press, S) 2008. các thông -tinTổng hợp các thông tin tĩnh và thông tin liên quan đến đối tượng được giám sát, các ựng [8] George Coulouris, Jean Dollimore, Tim Kindberg and Gordon Blair, động đặc củaliên trưng cáckếttài nguyên và biến động phần của cáccứng, phầncácmềm đối tượng, hoạt trên Distributed systems concepts and design, 5th Edition, Addison ình động cục bộ cũng như các hoạt động truyền thông tương từng đối tượng nói riêng và hệ thống nói chung, từ đó Wesley Press, May 2011. tác xảy ra giữa các đối tượng trong hệ phân tán. Trên cơ sở [9] Weilong Hu, Hessam S. Sarjoughian, A co-design modeling approach chohình mô phéphóaxây đượcdựng đề xuất bản này,đồ liêntôiquan chúng giữacông phát triển các đối for computer network systems, Proceedings of the 2007 Winter tượng cụ giámtrong sát chohệ thống, phép có khảhỗnăng trợ xây nhanh dựngchóng bản đồ phát mạng hiện Simulation Conference, 2007. [10] Gabriel A. Wainer, Pieter J. Mosterman, Modeling and simulation cácgiám và sự kiện, sát trạng phần thái mềm kết nốiphân tánthành của các đang xảytrình phần, ra giữa bày các theory and applications, CRC Press, 2011. vùng miền khác nhau của hệ thống. - Hỗ trợ tích cực(BBT cho nhận côngbài:tác 03/01/2014, phản biện xong: 30/01/2014) quản trị hệ thống phức tạp: xác định lỗi, nguyên nhân tiềm ẩn, ám vận hành khai thác và phát triển mạng. ám của 4. Kết luận iên Mô hình hóa cho các thành phần, đối tượng ịnh trong hệ phân tán có vai trò quan trọng trong việc xây xác dựng, phát triển và tối ưu các giải thuật cho bài toán giám sát hệ phân tán [3,4,10]. Trong đó, mô hình kiến hực trúc và hành vi truyền thông tương tác trong hệ thống úng cần được nghiên cứu phù hợp với cầu yêu cầu giám hể, sát. ùng 58 Thông qua bài báo này, chúng tôi đề xuất một