Xem mẫu
- 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
nguon tai.lieu . vn
