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

Bài báo 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

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

năng tiềm ẩn như hỏng hóc phần cứng, tắt nghẽn, vì vậy, người

quản trị hệ thống cần có các công cụ hỗ trợ giám sát và quản trị

mạng hiệu quả để đảm bảo cho hệ phân tán hoạt động ổn định.

Hướng tiếp cận mô hình hóa hệ phân tán có vai trò quan trọng, là

phần cơ sở để hỗ trợ độc lập cho việc xây dựng, phát triển và tối ưu

các giải thuật cho các bài toán liên quan đến hệ phân tán mà không

phụ thuộc vào các thay đổi chi tiết về công nghệ, môi trường, kiến

trúc Bài báo 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.

Từ khóa – giám sát; hệ phân tán; kiến trúc; mạng; mô hình; quản

trị mạng.

Abstract – Distributed systems are complex systems, since these

cause many potential risks in the system such as hardware malfunction, congestion of the network, so system administrators need to have some effective support tools for network monitoring and managing to ensure stability and performance in distributed systems operations The modeling approach to distributed systems plays an important role and it’s a background for developing algorithms, solutions to some problems in the distributed systems independently This does not depend on the technology changes, the environment and the system architecture changes This paper proposes a methodology to model basic architecture for monitored objects in distributed systems Based on this model, we can develop

an online monitoring solution for the activities of components

in distributed systems by using modeling techniques This will effectively supports administrators in operating and exploiting complex distributed systems.

Key words – monitoring; distributed systems; architecture; network

system; modeling; network management.

1 Đặt vấn đề

Hệ phân tán là một hệ thống phức tạp [1][2], các ứng

dụng phân tán quan trọng thực hiện trên phạm vi lớn, số

lượng người tham gia và các tiến trình sự kiện xảy ra trong

hệ phân tán đó không ngừng gia tăng nhanh, kiến trúc hệ

thống, môi trường tính toán, công nghệ được áp dụng và

các thiết bị trên hệ phân tán có tính không đồng nhất và phổ

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

pháp kỹ thuật đã được nghiên cứu phát triển để hỗ trợ cho

người quản trị giám sát hệ thống [1][2] Hầu hết các hướng

tiếp cận dựa trên giải pháp kỹ thuật được các tác giả tập

trung vào giải quyết cho lớp vấn đề cụ thể, nên khi hệ thống

được giám sát có những thay đổi cơ bản về kiến trúc, hành

vi, môi trường hoạt động, thì giải pháp kỹ thuật hỗ trợ cần

phải được nghiên cứu bổ sung, hoàn thiện cho phù hợp với

những phát triển của hệ thống và những thay đổi về yêu cầu

mới đặt ra Với phương pháp đặc tả hệ thống một cách tổng

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

[3][4][10], được sử dụng làm cơ sở, nền tảng để phát triển

các giải pháp hỗ trợ hiệu quả và được ứng dụng phổ biến

trong hệ thống các sự kiện rời rạc [4][5][6] Đối với lĩnh

vực giám sát hệ phân tán, ứng dụng các kỹ thuật dựa trên

hướng tiếp cận mô hình hóa cũng đạt được một số kết quả

nhất định trong kiểm soát hàng đợi, bài toán mô phỏng phân

tích và đánh giá hiệu năng [9][10]

Giám sát các hoạt động sẽ được thực hiện trực tiếp hoặc

gián tiếp qua quan sát, thu thập các trạng thái, sự kiện xảy ra

trên mỗi đối tượng hoặc nhóm các đối tượng liên quan, bao

gồm giám sát các hoạt động cục bộ bên trong và các tương tác truyền thông với bên ngoài của đối tượng Mô hình giám sát tổng quát được trình bày trong Hình 1[2]

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ ………

2

kiểm soát hàng đợi, bài toán mô phỏng phân tích và đánh giá hiệu năng [9,10]

Giám sát các hoạt động sẽ được thực hiện trực tiếp hoặc gián tiếp qua quan sát, thu thập các trạng thái, sự kiện xảy ra trên mỗi đối tượng hoặc nhóm các đối tượng liên quan, bao gồm giám sát các hoạt động cục bộ bên trong và các tương tác truyền thông với bên ngoài của đối tượng Mô hình giám sát tổng quát được trình bày trong Hình 1[2]

Ứng dụng giám sát (Monitoring Application)

Thực thể giám sát (Monitoring entity)

Đối tượng được giám sát (Monitored Object)

Ứng dụng

Phần cứng

Dữ liệu Truyền thông Đối tượng giám sát

Hình 1 Kiến trúc giám sát tổng quát

Trong một hệ thống giám sát MS (Monitoring System) sẽ bao gồm một hoặc nhiều ứng dụng giám sát MA và các thực thể giám sát ME tương ứng với các đối tượng được giám sát trên hệ thống Đối với hệ thống giám sát phân tán thì các MA không cố định, hoạt động độc lập trên từng vùng mạng [2]

Để có thể triển khai hiệu quả mô hình hóa cho

hệ thống giám sát, việc mô hình hóa các đối được giám sát là thực sự cần thiết, cần tiếp tục nghiên cứu phát triển mô hình phù hợp về kiến trúc và hành vi của các đối tượng này, làm cơ sở để tiếp tục xây dựng

mô hình cho các hoạt động chung của hệ phân tán và

hệ thống giám sát hệ phân tán Từ mô hình đó, chúng

ta có thể phát triển các giải pháp giám sát và quản trị

các hoạt động chung của hệ phân tán một cách hiệu quả

Mục tiêu của bài báo là dựa trên những kết quả nghiên cứu về hệ phân tán quy mô lớn [1,2], cùng với kết quả đạt được của lý thuyết tập hợp và kỹ thuật

mô hình hóa [3,4,9,10], chúng tôi tập trung xây dựng

và phát triển mô hình đặc tả cho kiến trúc của các thực thể trong hệ phân tán Qua mô hình này chúng ta có thể biễu diễn những đặc trưng liên kết và biến động của các đối tượng, các hoạt động cục bộ cũng như các hoạt động truyền thông tương tác xảy ra giữa các đối tượng trong hệ phân tán Trên cơ sở mô hình hóa được đề xuất này, chúng tôi phát triển công cụ giám sát có

khả năng xây dựng bản đồ mạng và giám sát trạng thái kết nối của các thành phần, trình bày trực quan hoạt động của ứng dụng phân tán đang thực thi trên

hệ thống, hỗ trợ giám sát tài nguyên hệ thống, hỗ trợ

giám sát các tiến trình, sự kiện phần mềm

2 Mô hình kiến trúc

Hệ phân tán bao gồm nhiều đối tượng vật lý không đồng nhất tham gia kết nối mạng theo nhiều kiến trúc khác nhau và có nhiều dịch vụ được triển khai, các đối tượng vật lý này được xem các nút mạng liên kết với nhau theo kiến trúc 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 với các

thông tin liên quan của từng nút, các vùng mạng của

hệ thống, sự lan truyền thông điệp giữa các nút trong mạng,… Dựa trên các thông tin trong mô hình kiến trúc này cho phép chúng ta xác định kiến trúc vật lý

và trạng thái vật lý của các thành phần trong hệ thống, hỗ trợ cho chúng ta phát triển giải pháp giám sát phù hợp với mô hình của hệ phân tán

Gọi AM (Architecture of Model) là mô hình kiến trúc của một nút mạng được giám sát, thì AM được biểu diễn như sau:

AM=(NODES, NETS, LINKS, net, PORTS, port, communication, status, event) (1)

Trong đó: NODES = {thông tin tĩnh và động về

thành phần trong đối tượng như Proc, }

NETS = {thông tin về các lớp mạng tương

ứng trong NODES}

LINKS ={(liên kết giữa các nút mạng và độ

trễ tương ứng)}

net : xác định các thiết bị có cùng lớp mạng,

net(NETS)  NODES

PORTS= {thông tin cổng truyền thông gồm

cổng cục bộ và giao tiếp ngoài }

port: xác định các cổng tương ứng của nút

mạng, bao gồm các cổng cục bộ và cổng truyền thông với các đối tượng khác trên hệ thống, port(NODES)

 PORTS communication: xác định kết nối truyền thông giữa các nút mạng {(NODES,PORTS) 

(NODES, PORTS x d)}, độ trễ d =[tmin; tmax]

status: xác định trạng thái các nút mạng và

thành phần tương ứng: hoạt động hoặc tắt, truyền thông hay nghỉ tương ứng với {up, down, communicating, idle}

event: xác định các sự kiện tương ứng của nút

mạng, bao gồm các sự kiện cục bộ (Internal_events)

và các sự kiện truyền thông tương tác (External_events)

Kiến trúc của hệ phân tán là tập hợp số lượng lớn các nút mạng thực hiện truyền thông tương tác với nhau bằng phương pháp truyền thông điệp [7,8] Vì vậy, mô hình kiến trúc của hệ thống cần thể hiện được tổ hợp các mô hình kiến trúc thành phần tương ứng với các nút mạng trên hệ thống Tập hợp các nút mạng sẽ được biểu diễn bởi mô hình tổ hợp với các thành phần được xác định như Hình 2

nút 12

Hình 2 Tổ hợp 2 nút mạng

Với mô hình kiến trúc nút 1 với AM1 và nút

2 với AM2 như Biểu thức (1), thì chúng ta dễ dàng nhận thấy rằng mô hình tổ hợp của 2 nút cũng là một

bộ gồm 9 thành phần:

Hình 1: Kiến trúc giám sát tổng quát.

Trong một hệ thống giám sát MS (Monitoring System)

sẽ bao gồm một hoặc nhiều ứng dụng giám sát MA và các thực thể giám sát ME tương ứng với các đối tượng được giám sát trên hệ thống Đối với hệ thống giám sát phân tán thì các MA không cố định, hoạt động độc lập trên từng vùng mạng [2]

Để có thể triển khai hiệu quả mô hình hóa cho hệ thống giám sát, việc mô hình hóa các đối được giám sát là thực

sự cần thiết, cần tiếp tục nghiên cứu phát triển mô hình phù hợp về kiến trúc và hành vi của các đối tượng này, làm cơ sở

để tiếp tục xây dựng mô hình cho các hoạt động chung của

hệ phân tán và hệ thống giám sát hệ phân tán Từ mô hình

đó, chúng ta có thể phát triển các giải pháp giám sát và quản trị các hoạt động chung của hệ phân tán một cách hiệu quả

Mục tiêu của bài báo là dựa trên những kết quả nghiên cứu về hệ phân tán quy mô lớn [1][2], cùng với kết quả đạt được của lý thuyết tập hợp và kỹ thuật mô hình hóa [3][4][9][10], chúng tôi tập trung xây dựng và phát triển mô hình đặc tả cho kiến trúc của các thực thể trong hệ phân tán

Qua mô hình này chúng ta có thể biểu diễn những đặc trưng liên kết và biến động của các đối tượng, các hoạt động cục

55

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(74).2014.QUYỂN II

bộ cũng như các hoạt động truyền thông tương tác xảy ra giữa các đối tượng trong hệ phân tán Trên cơ sở mô hình hóa được đề xuất này, chúng tôi phát triển công cụ giám sát

có khả năng xây dựng bản đồ mạng và giám sát trạng thái kết nối của các thành phần, trình bày trực quan hoạt động của ứng dụng phân tán đang thực thi trên hệ thống, hỗ trợ giám sát tài nguyên hệ thống, hỗ trợ giám sát các tiến trình,

sự kiện phần mềm

2 Mô hình kiến trúc

Hệ phân tán bao gồm nhiều đối tượng vật lý không đồng nhất tham gia kết nối mạng theo nhiều kiến trúc khác nhau

và có nhiều dịch vụ được triển khai, các đối tượng vật lý này được xem các nút mạng liên kết với nhau theo kiến trúc

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 với các thông tin liên quan của từng nút, các vùng mạng của hệ thống, sự lan truyền thông điệp giữa các nút trong mạng, Dựa trên các thông tin trong mô hình kiến trúc này cho phép chúng ta xác định kiến trúc vật lý và trạng thái vật lý của các thành phần trong hệ thống, hỗ trợ cho chúng

ta phát triển giải pháp giám sát phù hợp với mô hình của hệ phân tán

Gọi AM (Architecture of Model) là mô hình kiến trúc của một nút mạng được giám sát, thì AM được biểu diễn như sau:

AM = (NODES, NETS, LINKS, net, PORTS,

port, communication, status, event) (1)

Trong đó:

• NODES = {thông tin tĩnh và động về thành phần trong

đối tượng như Proc, }

• NETS = {thông tin về các lớp mạng tương ứng trong

NODES}

• LINKS = {(liên kết giữa các nút mạng và độ trễ tương

ứng)}

• net: xác định các thiết bị có cùng lớp mạng,

net(NETS) ∈ NODES

• PORTS = {thông tin cổng truyền thông gồm cổng cục

bộ và giao tiếp ngoài}

• port: xác định các cổng tương ứng của nút mạng, bao

gồm các cổng cục bộ và cổng truyền thông với các đối tượng khác trên hệ thống, port(NODES) ∈ PORTS

• communication: xác định kết nối truyền thông

giữa các nút mạng {(NODES,PORTS) → (NODES, PORTS x d)}, độ trễ d = [tmin; tmax]

• status: xác định trạng thái các nút mạng và thành phần

tương ứng: hoạt động hoặc tắt, truyền thông hay nghỉ tương ứng với {up, down, communicating, idle}

• event: xác định các sự kiện tương ứng của nút mạng,

bao gồm các sự kiện cục bộ (Internal_events) và các

sự kiện truyền thông tương tác (External_events) Kiến trúc của hệ phân tán là tập hợp số lượng lớn các nút mạng thực hiện truyền thông tương tác với nhau bằng phương pháp truyền thông điệp [7][8] Vì vậy, mô hình kiến trúc của hệ thống cần thể hiện được tổ hợp các mô hình kiến trúc thành phần tương ứng với các nút mạng trên hệ thống

Tập hợp các nút mạng sẽ được biểu diễn bởi mô hình tổ hợp với các thành phần được xác định như Hình 2

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ ……….

2

kiểm soát hàng đợi, bài toán mô phỏng phân tích và

đánh giá hiệu năng [9,10]

Giám sát các hoạt động sẽ được thực hiện

trực tiếp hoặc gián tiếp qua quan sát, thu thập các

trạng thái, sự kiện xảy ra trên mỗi đối tượng hoặc

nhóm các đối tượng liên quan, bao gồm giám sát các

hoạt động cục bộ bên trong và các tương tác truyền

thông với bên ngoài của đối tượng Mô hình giám sát

tổng quát được trình bày trong Hình 1[2]

Ứng dụng

giám sát

(Monitoring

Application)

Thực thể giám sát (Monitoring entity)

Đối tượng được giám sát (Monitored Object)

Ứng dụng Phần cứng

Dữ liệu Truyền thông Đối tượng giám sát

Hình 1 Kiến trúc giám sát tổng quát

Trong một hệ thống giám sát MS (Monitoring

System) sẽ bao gồm một hoặc nhiều ứng dụng giám

sát MA và các thực thể giám sát ME tương ứng với

các đối tượng được giám sát trên hệ thống Đối với hệ

thống giám sát phân tán thì các MA không cố định,

hoạt động độc lập trên từng vùng mạng [2]

Để có thể triển khai hiệu quả mô hình hóa cho

hệ thống giám sát, việc mô hình hóa các đối được

giám sát là thực sự cần thiết, cần tiếp tục nghiên cứu

phát triển mô hình phù hợp về kiến trúc và hành vi

của các đối tượng này, làm cơ sở để tiếp tục xây dựng

mô hình cho các hoạt động chung của hệ phân tán và

hệ thống giám sát hệ phân tán Từ mô hình đó, chúng

ta có thể phát triển các giải pháp giám sát và quản trị

các hoạt động chung của hệ phân tán một cách hiệu

quả

Mục tiêu của bài báo là dựa trên những kết

quả nghiên cứu về hệ phân tán quy mô lớn [1,2], cùng

với kết quả đạt được của lý thuyết tập hợp và kỹ thuật

mô hình hóa [3,4,9,10], chúng tôi tập trung xây dựng

và phát triển mô hình đặc tả cho kiến trúc của các thực

thể trong hệ phân tán Qua mô hình này chúng ta có

thể biễu diễn những đặc trưng liên kết và biến động

của các đối tượng, các hoạt động cục bộ cũng như các

hoạt động truyền thông tương tác xảy ra giữa các đối

tượng trong hệ phân tán Trên cơ sở mô hình hóa được

đề xuất này, chúng tôi phát triển công cụ giám sát có

khả năng xây dựng bản đồ mạng và giám sát trạng

thái kết nối của các thành phần, trình bày trực quan

hoạt động của ứng dụng phân tán đang thực thi trên

hệ thống, hỗ trợ giám sát tài nguyên hệ thống, hỗ trợ

giám sát các tiến trình, sự kiện phần mềm

2 Mô hình kiến trúc

Hệ phân tán bao gồm nhiều đối tượng vật lý

không đồng nhất tham gia kết nối mạng theo nhiều

kiến trúc khác nhau và có nhiều dịch vụ được triển

khai, các đối tượng vật lý này được xem các nút mạng

liên kết với nhau theo kiến trúc 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 với các

thông tin liên quan của từng nút, các vùng mạng của

hệ thống, sự lan truyền thông điệp giữa các nút trong mạng,… Dựa trên các thông tin trong mô hình kiến trúc này cho phép chúng ta xác định kiến trúc vật lý

và trạng thái vật lý của các thành phần trong hệ thống, hỗ trợ cho chúng ta phát triển giải pháp giám sát phù

hợp với mô hình của hệ phân tán

Gọi AM (Architecture of Model) là mô hình kiến trúc của một nút mạng được giám sát, thì AM được biểu diễn như sau:

AM=(NODES, NETS, LINKS, net, PORTS, port, communication, status, event) (1)

Trong đó: NODES = {thông tin tĩnh và động về

thành phần trong đối tượng như Proc, }

NETS = {thông tin về các lớp mạng tương

ứng trong NODES}

LINKS ={(liên kết giữa các nút mạng và độ

trễ tương ứng)}

net : xác định các thiết bị có cùng lớp mạng,

net(NETS)  NODES

PORTS= {thông tin cổng truyền thông gồm

cổng cục bộ và giao tiếp ngoài }

port: xác định các cổng tương ứng của nút

mạng, bao gồm các cổng cục bộ và cổng truyền thông với các đối tượng khác trên hệ thống, port(NODES)

 PORTS

communication: xác định kết nối truyền thông giữa các nút mạng {(NODES,PORTS)  (NODES, PORTS x d)}, độ trễ d =[tmin; tmax]

status: xác định trạng thái các nút mạng và

thành phần tương ứng: hoạt động hoặc tắt, truyền thông hay nghỉ tương ứng với {up, down, communicating, idle}

event: xác định các sự kiện tương ứng của nút

mạng, bao gồm các sự kiện cục bộ (Internal_events)

và các sự kiện truyền thông tương tác (External_events)

Kiến trúc của hệ phân tán là tập hợp số lượng lớn các nút mạng thực hiện truyền thông tương tác với nhau bằng phương pháp truyền thông điệp [7,8] Vì

vậy, mô hình kiến trúc của hệ thống cần thể hiện được tổ hợp các mô hình kiến trúc thành phần tương ứng với các nút mạng trên hệ thống Tập hợp các nút mạng sẽ được biểu diễn bởi mô hình tổ hợp với các thành phần được xác định như Hình 2

L1 p1 p2 L2

nút 12

Hình 2 Tổ hợp 2 nút mạng

Với mô hình kiến trúc nút 1 với AM1 và nút

2 với AM2 như Biểu thức (1), thì chúng ta dễ dàng nhận thấy rằng mô hình tổ hợp của 2 nút cũng là một

bộ gồm 9 thành phần:

Hình 2: Tổ hợp 2 nút mạng

Với mô hình kiến trúc nút 1 với AM1 và nút 2 với AM2 như Biểu thức (1), thì chúng ta dễ dàng nhận thấy rằng mô hình tổ hợp của 2 nút cũng là một bộ gồm 9 thành phần:

AM12 = (NODES12, NETS12, LINKS12, net, PORTS12,

port, communication, status, event) (2) Sau khi tổ hợp nút 1 và nút 2 vào trong nút 12 thì chúng

ta có một số kết quả:

• Các cổng kết nối giữa nút 1 (p1) và nút 2 (p2) được xem là các cổng cục bộ của nút 12

• Các kết nối truyền thông giữa 2 nút này được xem là các kết nối cục bộ, kết nối truyền thông của 2 nút này đến các nút khác trong hệ thống sẽ được xem là kết nối truyền thông bên ngoài và được ký hiệu:

(NODES1, PORTS1.external)→(Ni, Pi) với i /∈ {1,2}

(NODES2, PORTS2.external)→(Ni, Pi) với i /∈ {1,2}

• Tương tự, các sự kiện truyền thông giữa 2 nút 1 và nút

2 trở thành các sự kiện cục bộ của nút 12

Chi tiết mô hình kiến trúc kết hợp được trình bày trực quan như Hình 3:

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ …………

3

AM12 =(NODES12, NETS12, LINKS12, net, PORTS12, port, communication, status, event) (2)

Sau khi tổ hợp nút 1 và nút 2 vào trong nút 12 thì chúng ta có một số kết quả:

-Các cổng kết nối giữa nút 1 (p1) và nút 2 (p2) được xem là các cổng cục bộ của nút 12

-Các kết nối truyền thông giữa 2 nút này được xem là các kết nối cục bộ, kết nối truyền thông của 2 nút này đến các nút khác trong hệ thống sẽ được xem

là kết nối truyền thông bên ngoài và được ký hiệu:

(NODES1, PORTS1.external)  (Ni, Pi) với i

 {1,2}

(NODES2, PORTS2.external)  (Ni, Pi) với i

 {1,2}

-Tương tự, các sự kiện truyền thông giữa 2 nút 1 và nút 2 trở thành các sự kiện cục bộ của nút 12

Chi tiết mô hình kiến trúc kết hợp được trình bày trực quan như Hình 3:

n 1 p11 p12 L1

n2 p21 p22 L2

net 1

net 2

N12 p11 p12 p21 p22

L12

NET 12

Hình 3 Kết quả tổ hợp nút mạng

Theo Hình 3 ta có: n1, n2 là các NODES tương ứng của nút 1 và 2 cần tổ hợp; các cổng (p11, p12) và (p21, p22) là các PORTS tương ứng của nút 1 và 2;

L1 và L2 là các LINKS tương ứng của nút 1 và 2; net1

và net2 là các NETS tương ứng của nút 1 và 2 Như vậy, mô hình tổ hợp của 2 nút cũng là một bộ gồm 9 thành phần như Biểu thức (2)

Trong đó:

NODES=N12={n1, n2}

NETS=NET 12={net 1, net 2}

LINKS=L12={L1, L2}

net=net(NET 12)=net({net 1, net 2}) PORTS= {p11, p12,p21,p22}

port=port(NODES)= PORTS.internal 

PORTS.external, Với PORTS.internal={p12,p21}, PORTS.external={p11, p22}

Communication=communication(NODES,PO

RTS)

={(n1,p12)  (n2,p21), (n1,p11)  (ni,pi), (n2,p22)  (ni,pi)}, với i  {1,2}

status = status(NODES)  {up, down, communicating, idle},

trong đó:

up nếu status (n1)= up  status (n2)= up down nếu status(n1)=down 

status(n2)= down idle nếu status(n1)=idle  status(n2)= idle communicating nếu status(n1)= communicating  status (n2)= communicating

event = event(NODES)

= internal_events(NODES)  external_events(NODES) internal_events(NODES)={internal_events(n1 )   12}  {internal_events(n2)   21}

external_events(NODES)=

{external_events(n1) -  12}  {external_events(n2) -  21}=  1i   2i Với:  12: sự kiện truyền thông phát ra từ nút 1

 nút 2, ví dụ (n1,m1,p12)

 21: sự kiện truyền thông phát ra từ nút 2 

nút 1, ví dụ (n2,m2,p21)

 1i: các sự kiện truyền thông phát ra từ nút 1

 nút i (i  {1,2})

 2i: các sự kiện truyền thông phát ra từ nút 2

 nút i (i  {1,2})

3 Ứng dụng mô hình hóa cho hệ phân tán và hệ thống giám sát

Từ một số kết quả nghiên cứu về hệ phân tán

và giám sát hệ phân tán [1,2], chúng ta thấy rằng: Hệ phân tán có nhiều kiến trúc khác nhau, để giám sát các thông tin hoạt động trong hệ phân tán thì mô hình giám sát cần phải được thiết kế phù hợp với kiến trúc cụ thể của hệ phân tán [2] Tuy nhiên, đối với hệ phân tán phức tạp sẽ bao gồm số lượng lớn các vùng miền, lớp mạng và đối tượng trong hệ thống [2], thì phạm

vi ứng dụng mô hình hóa kiến trúc của hệ thống được triển khai chung như Hình 4

Hệ phân tán phức tạp

Đối tượng Miền

Thành phần {Proc, Cpu, } {SC}

{SD}

{S CDS }

Hình 4 Cấu trúc phân cấp hệ phân tán phức tạp

Kiến trúc đối tượng: Hoạt động trong mỗi đối

tượng được giám sát bao gồm các thành phần và thực thể giám sát ME như Hình 4, được biểu diễn bởi mô hình kiến trúc AM_SC như sau:

AM_SC=(NODES_SC, NETS_SC, LINKS_SC, net, PORTS_SC, port, communication,

Hình 3: Kết quả tổ hợp nút mạng

Theo Hình 3 ta có: n1, n2 là các NODES tương ứng của nút 1 và 2 cần tổ hợp; các cổng (p11, p12) và (p21, p22)

là các PORTS tương ứng của nút 1 và 2; L1 và L2 là các LINKS tương ứng của nút 1 và 2; net1 và net2 là các NETS tương ứng của nút 1 và 2 Như vậy, mô hình tổ hợp của 2 nút cũng là một bộ gồm 9 thành phần như Biểu thức (2)

Trong đó:

• NODES = N12 = {n1, n2}

• NETS = NET 12 = {net 1, net 2}

• LINKS = L12 = {L1, L2}

• net = net(NET 12) = net({net 1, net 2})

• PORTS = {p11, p12, p21, p22}

• port = port(NODES)

= PORTS.internal∪PORTS.external, Với:

* PORTS.internal = {p12, p21},

* PORTS.external = {p11, p22}

• Communication = communication(NODES,PORTS)

= {(n1, p12)↔(n2, p21),

56

Trần Nguyễn Hồng Phúc, Lê Văn Sơn

(n1, p11)↔(ni, pi), (n2, p22)↔(ni, pi)}, với i /∈ {1, 2}

• status = status(NODES) → {up, down,

communicating, idle}, trong đó:

- up nếu status (n1) = up ∧ status (n2) = up

- down nếu status(n1) = down ∨ status(n2) = down

- idle nếu status(n1) = idle ∧ status(n2) = idle

- communicating nếu status(n1) = communicating ∨

status (n2) = communicating

• event = event(NODES)

=internal_events(NODES) ∪ external_events(NODES)

* internal_events(NODES) = {internal_events(n1)

∪ σ12} ∪ {internal_events(n2) ∪ σ21}

* external_events(NODES) = {external_events(n1) - σ12} ∪ {external_events(n2) - σ21} = σ1i ∪ σ2i Với:

– σ12: sự kiện truyền thông phát ra từ nút 1

→ nút 2, ví dụ (n1,m1,p12)

– σ21: sự kiện truyền thông phát ra từ nút 2

→ nút 1, ví dụ (n2,m2,p21)

– σ1i: các sự kiện truyền thông phát ra từ nút 1

↔ nút i (i /∈ {1,2})

– σ2i: các sự kiện truyền thông phát ra từ nút 2

↔ nút i (i /∈ {1,2})

3 Ứng dụng mô hình hóa cho hệ phân tán và hệ thống giám sát

Từ một số kết quả nghiên cứu về hệ phân tán và giám sát hệ phân tán [1][2], chúng ta thấy rằng: Hệ phân tán có nhiều kiến trúc khác nhau, để giám sát các thông tin hoạt động trong hệ phân tán thì mô hình giám sát cần phải được thiết kế phù hợp với kiến trúc cụ thể của hệ phân tán [2] Tuy nhiên, đối với hệ phân tán phức tạp sẽ bao gồm số lượng lớn các vùng miền, lớp mạng và đối tượng trong hệ thống [2], thì phạm vi ứng dụng mô hình hóa kiến trúc của hệ thống được triển khai chung như Hình 4

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ …………

3

AM12 =(NODES12, NETS12, LINKS12, net,

PORTS12, port, communication, status, event) (2)

Sau khi tổ hợp nút 1 và nút 2 vào trong nút 12

thì chúng ta có một số kết quả:

-Các cổng kết nối giữa nút 1 (p1) và nút 2

(p2) được xem là các cổng cục bộ của nút 12

-Các kết nối truyền thông giữa 2 nút này được

xem là các kết nối cục bộ, kết nối truyền thông của 2

nút này đến các nút khác trong hệ thống sẽ được xem

là kết nối truyền thông bên ngoài và được ký hiệu:

(NODES1, PORTS1.external)  (Ni, Pi) với i

 {1,2}

(NODES2, PORTS2.external)  (Ni, Pi) với i

 {1,2}

-Tương tự, các sự kiện truyền thông giữa 2

nút 1 và nút 2 trở thành các sự kiện cục bộ của nút 12

Chi tiết mô hình kiến trúc kết hợp được trình

bày trực quan như Hình 3:

n 1

p11

p12 L1

n2

p21

p22 L2

net 1

net 2

N12 p11

p12 p21

p22

L12

NET 12

Hình 3 Kết quả tổ hợp nút mạng

Theo Hình 3 ta có: n1, n2 là các NODES tương

ứng của nút 1 và 2 cần tổ hợp; các cổng (p11, p12) và

(p21, p22) là các PORTS tương ứng của nút 1 và 2;

L1 và L2 là các LINKS tương ứng của nút 1 và 2; net1

và net2 là các NETS tương ứng của nút 1 và 2 Như

vậy, mô hình tổ hợp của 2 nút cũng là một bộ gồm 9

thành phần như Biểu thức (2)

Trong đó:

NODES=N12={n1, n2}

NETS=NET 12={net 1, net 2}

LINKS=L12={L1, L2}

net=net(NET 12)=net({net 1, net 2})

PORTS= {p11, p12,p21,p22}

port=port(NODES)= PORTS.internal 

PORTS.external, Với

PORTS.internal={p12,p21},

PORTS.external={p11, p22}

Communication=communication(NODES,PO

RTS)

={(n1,p12)  (n2,p21), (n1,p11)  (ni,pi),

(n2,p22)  (ni,pi)}, với i  {1,2}

status = status(NODES)  {up, down,

communicating, idle},

trong đó:

up nếu status (n1)= up  status (n2)= up down nếu status(n1)=down 

status(n2)= down idle nếu status(n1)=idle  status(n2)= idle communicating nếu status(n1)=

communicating  status (n2)= communicating

event = event(NODES)

= internal_events(NODES)  external_events(NODES) internal_events(NODES)={internal_events(n1 )   12}  {internal_events(n2)   21}

external_events(NODES)=

{external_events(n1) -  12}  {external_events(n2) -  21}=  1i   2i Với:  12: sự kiện truyền thông phát ra từ nút 1

 nút 2, ví dụ (n1,m1,p12)

 21: sự kiện truyền thông phát ra từ nút 2 

nút 1, ví dụ (n2,m2,p21)

 1i: các sự kiện truyền thông phát ra từ nút 1

 nút i (i  {1,2})

 2i: các sự kiện truyền thông phát ra từ nút 2

 nút i (i  {1,2})

3 Ứng dụng mô hình hóa cho hệ phân tán và hệ thống giám sát

Từ một số kết quả nghiên cứu về hệ phân tán

và giám sát hệ phân tán [1,2], chúng ta thấy rằng: Hệ phân tán có nhiều kiến trúc khác nhau, để giám sát các thông tin hoạt động trong hệ phân tán thì mô hình giám sát cần phải được thiết kế phù hợp với kiến trúc cụ thể của hệ phân tán [2] Tuy nhiên, đối với hệ phân tán phức tạp sẽ bao gồm số lượng lớn các vùng miền, lớp mạng và đối tượng trong hệ thống [2], thì phạm

vi ứng dụng mô hình hóa kiến trúc của hệ thống được triển khai chung như Hình 4

Hệ phân tán phức tạp

Đối tượng Miền

Thành phần {Proc, Cpu, }

{SC}

{SD}

{S CDS }

Hình 4 Cấu trúc phân cấp hệ phân tán phức tạp

Kiến trúc đối tượng: Hoạt động trong mỗi đối

tượng được giám sát bao gồm các thành phần và thực thể giám sát ME như Hình 4, được biểu diễn bởi mô hình kiến trúc AM_SC như sau:

LINKS_SC, net, PORTS_SC, port, communication,

Hình 4: Cấu trúc phân cấp hệ phân tán phức tạp

Kiến trúc đối tượng: Hoạt động trong mỗi đối tượng

được giám sát bao gồm các thành phần và thực thể giám sát ME như Hình 4, được biểu diễn bởi mô hình kiến trúc AM_SC như sau:

AM_SC = (NODES_SC, NETS_SC, LINKS_SC, net, PORTS_SC, port, communication, status, event) (SC)

Kiến trúc vùng miền mạng: bao gồm nhiều đối tượng

SC như Hình 5 và kiến trúc vùng miền mạng SD là tập hợp

kiến trúc:

AM _SD = {AM_SC1, AM_SC2, , AM_SCn}

=

n

[

i=1

AM _SCi

Kiến trúc tổ hợp của miền SD được biểu diễn như sau:

AM_SD = (NODES_SD, NETS_SD, LINKS_SD, net, PORTS_SD, port, communication, status, event) (SD)

Kiến trúc toàn cục hệ phân tán: bao gồm nhiều miền

mạng kết nối truyền thông và kiến trúc hệ phân tán CDS

là tập hợp kiến trúc AM_CDS =

m

S

i=1

AM _SDi, mô hình kiến trúc toàn cục của hệ phân tán CDS được biểu diễn bởi

AM _CDS như sau:

AM_CDS = (NODES_CDS, NETS_CDS, LINKS_CDS, net, PORTS_CDS, port, communication, status, event) (CDS)

Như vậy, kiến trúc hệ thống được xây dựng từ các thực thể giám sát ME, theo các bước trong Hình 5

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ ………

4

status, event) (SC)

Kiến trúc vùng miền mạng: bao gồm nhiều

đối tượng SC như Hình 5 và kiến trúc vùng miền mạng SD là tập hợp kiến trúc



 n

1 i

i

n 2

1

AM _SC

AM _SC ,

,

AM _SC ,

AM _SC

AM _SD







Kiến trúc tổ hợp của miền SD được biểu diễn như sau:

AM_SD=(NODES_SD, NETS_SD, LINKS_SD, net, PORTS_SD, port, communication, status, event) (SD)

Kiến trúc toàn cục hệ phân tán : bao gồm

nhiều miền mạng kết nối truyền thông và kiến trúc hệ phân tán CDS là tập hợp kiến trúc

m 1 i

i AM_SD AM_CDS



 , mô hình kiến trúc toàn cục của hệ phân tán CDS được biểu diễn bởi AM_CDS như sau:

AM_CDS=(NODES_CDS, NETS_CDS, LINKS_CDS, net, PORTS_CDS, port, communication, status, event) (CDS)

Như vậy, kiến trúc hệ thống được xây dựng từ các thực thể giám sát ME, theo các bước trong Hình

5

Thực thể giám sát ME_SC

Thực thể giám sát ME_SD

Thực thể giám sát ME_CDS

Tác nhân quản trị

hệ thống

Hình 5 Thực thể giám sát kiến trúc hệ phân tán

- Mỗi đối tượng trong hệ phân tán được giám sát bởi thực thể giám sát ME_SC, qua thực thể giám sát này chúng ta xác định được kiến trúc cụ thể của từng đối tượng được giám sát và các thông tin liên quan Như vậy, kiến trúc của đối tượng được xác định bởi các thực thể giám sát đối tượng và ME_SC sẽ xác định được các thông tin của mô hình AM_SC

- Tổng hợp các thông tin thu được từ các thực thể giám sát đối tượng trong một vùng cụ thể và chúng

ta xác định được kiến trúc của một vùng mạng cụ thể, thông tin này được quản lý bởi thực thể giám sát vùng ME_SD tương ứng Như vậy, kiến trúc của các vùng mạng được xác định bởi các thực thể vùng và ME_SD sẽ xác định được các thông tin của mô hình AM_SD

- Kiến trúc toàn cục của hệ phân tán được xác định bởi thông tin tổng hợp kiến trúc của các vùng mạng tương ứng và được quản lý bởi thực thể giám sát hệ thống ME_CDS Như vậy, kiến trúc toàn cục

hệ thống được xác định bởi các thực thể giám sát hệ thống và ME_CDS sẽ xác định được các thông tin của

mô hình AM_CDS

Trên cơ sở mô hình kiến trúc được xây dựng như trên, chúng tôi xây dựng hệ thống giám sát kiến

trúc MSCD cho phép xác định kiến trúc các thành phần cơ bản trong hệ thống được giám sát như Hình

6

Hình 6 Thông tin tổng hợp kiến trúc của đối tượng

Từ các thông tin thu được bởi thực thể giám sát cục bộ như trên sẽ cung cấp các thông tin về đối tượng bao gồm tài nguyên phần cứng, cũng như phần mềm theo mô hình của AM_SC và sử dụng thông tin này cung cấp trực tiếp cho các thực thể giám sát vùng và giám sát toàn cục hệ thống để xây dựng mô hình kiến trúc AM_SD và AM_CDS tương ứng Với mô hình này dễ dàng giúp chúng ta phát triển mở rộng một hệ thống giám sát có khả năng:

- Tổng hợp các thông tin tĩnh và thông tin động của các tài nguyên phần cứng, phần mềm trên từng đối tượng nói riêng và hệ thống nói chung, từ đó cho phép xây dựng bản đồ liên quan giữa các đối tượng trong hệ thống, hỗ trợ nhanh chóng phát hiện các sự kiện, phần mềm phân tán đang xảy ra giữa các vùng miền khác nhau của hệ thống

- Hỗ trợ tích cực cho công tác quản trị hệ thống phức tạp: xác định lỗi, nguyên nhân tiềm ẩn, vận hành khai thác và phát triển mạng

4 Kết luận

Mô hình hóa cho các thành phần, đối tượng trong hệ phân tán có vai trò quan trọng trong việc xây 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 trúc và hành vi truyền thông tương tác trong hệ thống cần được nghiên cứu phù hợp với cầu yêu cầu giám sát

Thông qua bài báo này, chúng tôi đề xuất một phương pháp xây dựng mô hình kiến trúc cơ bản của các đối tượng trong hệ phân tán, qua đó chúng ta có thể dễ dàng biễu diễn các thông tin liên quan đến đối tượng được giám sát, các đặc trưng liên kết và biến động của các đối tượng, các hoạt động cục bộ cũng như các hoạt động truyền thông tương tác xảy ra giữa các đối tượng trong hệ phân tán Trên cơ sở mô hình hóa được đề xuất này, chúng tôi phát triển công cụ giám sát cho phép có khả năng xây dựng bản đồ mạng

và giám sát trạng thái kết nối của các thành phần, trình bày trực quan hoạt động của ứng dụng phân tán đang thực thi trên hệ thống, hỗ trợ giám sát tài nguyên hệ

Hình 5: Thực thể giám sát kiến trúc hệ phân tán

- Mỗi đối tượng trong hệ phân tán được giám sát bởi thực thể giám sát ME_SC, qua thực thể giám sát này chúng

ta xác định được kiến trúc cụ thể của từng đối tượng được giám sát và các thông tin liên quan Như vậy, kiến trúc của đối tượng được xác định bởi các thực thể giám sát đối tượng

và ME_SC sẽ xác định được các thông tin của mô hình AM_SC

- Tổng hợp các thông tin thu được từ các thực thể giám sát đối tượng trong một vùng cụ thể và chúng ta xác định được kiến trúc của một vùng mạng cụ thể, thông tin này được quản lý bởi thực thể giám sát vùng ME_SD tương ứng

Như vậy, kiến trúc của các vùng mạng được xác định bởi các thực thể vùng và ME_SD sẽ xác định được các thông tin của

mô hình AM_SD

- Kiến trúc toàn cục của hệ phân tán được xác định bởi thông tin tổng hợp kiến trúc của các vùng mạng tương ứng

và được quản lý bởi thực thể giám sát hệ thống ME_CDS

Như vậy, kiến trúc toàn cục hệ thống được xác định bởi các thực thể giám sát hệ thống và ME_CDS sẽ xác định được các thông tin của mô hình AM_CDS

Trên cơ sở mô hình kiến trúc được xây dựng như trên, chúng tôi xây dựng hệ thống giám sát kiến trúc MSCD cho phép xác định kiến trúc các thành phần cơ bản trong hệ thống được giám sát như Hình 6

Từ các thông tin thu được bởi thực thể giám sát cục bộ như trên sẽ cung cấp các thông tin về đối tượng bao gồm tài nguyên phần cứng, cũng như phần mềm theo mô hình của AM_SC và sử dụng thông tin này cung cấp trực tiếp cho các thực thể giám sát vùng và giám sát toàn cục hệ thống để xây dựng mô hình kiến trúc AM_SD và AM_CDS tương ứng

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 một hệ thống giám sát có khả năng:

- Tổng hợp các thông tin tĩnh và thông tin động của các tài nguyên phần cứng, phần mềm trên từng đối tượng nói riêng và hệ thống nói chung, từ đó cho phép xây dựng bản

đồ liên quan giữa các đối tượng trong hệ thống, hỗ trợ nhanh chóng phát hiện các sự kiện, phần mềm phân tán đang xảy

ra giữa các vùng miền khác nhau của hệ thống

- Hỗ trợ tích cực cho công tác quản trị hệ thống phức tạp: xác định lỗi, nguyên nhân tiềm ẩn, vận hành khai thác

và phát triển mạng

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ ………

4

status, event) (SC)

Kiến trúc vùng miền mạng: bao gồm nhiều

đối tượng SC như Hình 5 và kiến trúc vùng miền

mạng SD là tập hợp kiến trúc



 n

1

i

i

n 2

1

AM _SC

AM _SC ,

,

AM _SC ,

AM _SC

AM _SD







Kiến trúc tổ hợp của miền SD được biểu diễn

như sau:

LINKS_SD, net, PORTS_SD, port, communication,

status, event) (SD)

Kiến trúc toàn cục hệ phân tán : bao gồm

nhiều miền mạng kết nối truyền thông và kiến trúc hệ

phân tán CDS là tập hợp kiến trúc

m 1

i

i AM_SD

AM_CDS



 , mô hình kiến trúc toàn

cục của hệ phân tán CDS được biểu diễn bởi

AM_CDS như sau:

AM_CDS=(NODES_CDS, NETS_CDS,

LINKS_CDS, net, PORTS_CDS, port,

communication, status, event) (CDS)

Như vậy, kiến trúc hệ thống được xây dựng

từ các thực thể giám sát ME, theo các bước trong Hình

5

Thực thể

giám sát

ME_SC

Thực thể giám sát

ME_SD

Thực thể giám sát

ME_CDS

Tác nhân quản trị

hệ thống

Hình 5 Thực thể giám sát kiến trúc hệ phân tán

- Mỗi đối tượng trong hệ phân tán được giám

sát bởi thực thể giám sát ME_SC, qua thực thể giám

sát này chúng ta xác định được kiến trúc cụ thể của

từng đối tượng được giám sát và các thông tin liên

quan Như vậy, kiến trúc của đối tượng được xác định

bởi các thực thể giám sát đối tượng và ME_SC sẽ xác

định được các thông tin của mô hình AM_SC

- Tổng hợp các thông tin thu được từ các thực

thể giám sát đối tượng trong một vùng cụ thể và chúng

ta xác định được kiến trúc của một vùng mạng cụ thể,

thông tin này được quản lý bởi thực thể giám sát vùng

ME_SD tương ứng Như vậy, kiến trúc của các vùng

mạng được xác định bởi các thực thể vùng và ME_SD

sẽ xác định được các thông tin của mô hình AM_SD

- Kiến trúc toàn cục của hệ phân tán được xác

định bởi thông tin tổng hợp kiến trúc của các vùng

mạng tương ứng và được quản lý bởi thực thể giám

sát hệ thống ME_CDS Như vậy, kiến trúc toàn cục

hệ thống được xác định bởi các thực thể giám sát hệ

thống và ME_CDS sẽ xác định được các thông tin của

mô hình AM_CDS

Trên cơ sở mô hình kiến trúc được xây dựng

như trên, chúng tôi xây dựng hệ thống giám sát kiến

trúc MSCD cho phép xác định kiến trúc các thành phần cơ bản trong hệ thống được giám sát như Hình

6

Hình 6 Thông tin tổng hợp kiến trúc của đối tượng

Từ các thông tin thu được bởi thực thể giám sát cục bộ như trên sẽ cung cấp các thông tin về đối tượng bao gồm tài nguyên phần cứng, cũng như phần mềm theo mô hình của AM_SC và sử dụng thông tin này cung cấp trực tiếp cho các thực thể giám sát vùng và giám sát toàn cục hệ thống để xây dựng mô hình kiến trúc AM_SD và AM_CDS tương ứng Với mô hình này dễ dàng giúp chúng ta phát triển mở rộng một hệ thống giám sát có khả năng:

- Tổng hợp các thông tin tĩnh và thông tin động của các tài nguyên phần cứng, phần mềm trên từng đối tượng nói riêng và hệ thống nói chung, từ đó

cho phép xây dựng bản đồ liên quan giữa các đối tượng trong hệ thống, hỗ trợ nhanh chóng phát hiện các sự kiện, phần mềm phân tán đang xảy ra giữa các vùng miền khác nhau của hệ thống

- Hỗ trợ tích cực cho công tác quản trị hệ thống phức tạp: xác định lỗi, nguyên nhân tiềm ẩn, vận hành khai thác và phát triển mạng

4 Kết luận

Mô hình hóa cho các thành phần, đối tượng trong hệ phân tán có vai trò quan trọng trong việc xây 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 trúc và hành vi truyền thông tương tác trong hệ thống cần được nghiên cứu phù hợp với cầu yêu cầu giám sát

Thông qua bài báo này, chúng tôi đề xuất một phương pháp xây dựng mô hình kiến trúc cơ bản của các đối tượng trong hệ phân tán, qua đó chúng ta có

thể dễ dàng biễu diễn các thông tin liên quan đến đối tượng được giám sát, các đặc trưng liên kết và biến động của các đối tượng, các hoạt động cục bộ cũng như các hoạt động truyền thông tương tác xảy ra giữa các đối tượng trong hệ phân tán Trên cơ sở mô hình hóa được đề xuất này, chúng tôi phát triển công cụ

giám sát cho phép có khả năng xây dựng bản đồ mạng

và giám sát trạng thái kết nối của các thành phần, trình bày trực quan hoạt động của ứng dụng phân tán đang thực thi trên hệ thống, hỗ trợ giám sát tài nguyên hệ

Hình 6: Thông tin tổng hợp kiến trúc của đối tượng

4 Kết luận

Mô hình hóa cho các thành phần, đối tượng trong hệ phân tán có vai trò quan trọng trong việc xây 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 trúc và hành vi truyền thông tương tác trong hệ thống cần được nghiên cứu phù hợp với yêu cầu giám sát

Thông qua bài báo này, chúng tôi đề xuất một phương pháp xây dựng mô hình kiến trúc cơ bản của các đối tượng trong hệ phân tán, qua đó chúng ta có thể dễ dàng biễu diễn các thông tin liên quan đến đối tượng được giám sát, các đặc trưng liên kết và biến động của các đối tượng, các hoạt động cục bộ cũng như các hoạt động truyền thông tương tác xảy ra giữa các đối tượng trong hệ phân tán Trên cơ sở

mô hình hóa được đề xuất này, chúng tôi phát triển công

cụ giám sát cho phép có khả năng xây dựng bản đồ mạng

và giám sát trạng thái kết nối của các thành phần, trình bày

trực quan hoạt động của ứng dụng phân tán đang thực thi trên hệ thống, hỗ trợ giám sát tài nguyên hệ thống, hỗ trợ giám sát các tiến trình, sự kiện phần mềm, Qua đó chúng

ta có thể xác định nhanh chóng các trạng thái, sự kiện tương tác truyền thông xảy ra trong hệ thống với mô hình hóa hành

vi truyền thông phù hợp, hỗ trợ tích cực cho người quản trị trong công tác vận hành và khai thác hệ phân tán không đồng nhất phổ biến hiện nay , đảm bảo cho hệ phân tán hoạt động ổn định

Để việc nâng cao năng lực cho hệ thống giám sát các hoạt động của hệ phân tán và thực sự hiệu quả với giám sát

hệ phân tán quy mô lớn, chúng tôi tiếp tục nghiên cứu phát 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

Tài liệu tham khảo

[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 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

for complex distributed systems based on hierarchical monitoring agents, KSE 2013 conference, pp 191-202, 2013.

[3] Gerard J Holzmann, Design and validation of computer protocols,

Prentice Hall, 1991.

[4] Christos G Cassandras, Stéphane Lafortune, Introduction to Discrete

Event Systems, 2nd edition, Springer, 2008.

[5] Yannick Pencolé , marie-odile cordier, Laurence Rozé, A decentralized model-based diagnostic tool for complex systems, International Journal on Artificial Intelligence Tools (IJAIT), 2002 [6] Meera Sampath, Raja Sengupta, Stéphane Lafortune, Kasim

Sinnamohideen, Demosthenis Teneketzis, Failure diagnosis using

discrete event models, IEEE Transactions on Control Systems Technology, 4, pp 105-124, 1996.

[7] Ajay D Kshemkalyani, Mukesh Singhal, Distributed Computing

Principles, Algorithms, and Systems, Cambridge University Press, 2008.

[8] George Coulouris, Jean Dollimore, Tim Kindberg and Gordon Blair,

Distributed systems concepts and design, 5th Edition, Addison Wesley Press, May 2011.

[9] Weilong Hu, Hessam S Sarjoughian, A co-design modeling approach

for computer network systems, Proceedings of the 2007 Winter Simulation Conference, 2007.

[10] Gabriel A Wainer, Pieter J Mosterman, Modeling and simulation

theory and applications, CRC Press, 2011.

(BBT nhận bài: 03/01/2014, phản biện xong: 30/01/2014)

58