CÔNG NGHỆ GRID COMPUTING VÀ ỨNG DỤNG THỬ NGHIỆM TRONG BÀI TOÁN QUẢN TRỊ MẠNG - 9 pdf

Sơ đồ các đối tượng cài đặt Vì khi cài đặt phải kết hợp với mã nguồn của Ethereal viết theo ngôn ngữ C và sử dụng các thư viện không hướng đối tượng nên chỉ có thể phát triển theo hướng

7.1.4.2.2 Add Configuration Capturing colaboration diagram

3: // Enter confi gurati on for node : Nha quan tri

: Mai nForm

: Confi gureForm

1: // Cal l Confi gureForm

4: // Add a confi gurati on node

2: // Show

5: // Veri fy add a confi guration

6: // Add configurati on

7.1.4.2.3 Update Configuration Capturing sequence diagram

: Nha quan tri : MainForm : Conf igureForm : Conf igureCtrl : Conf igureEntity

// Call Conf igureForm // Show

// Change conf iguration f or node

// Update a conf iguration node

// Verif y update a conf iguration

// Change conf iguration

7.1.4.2.4 Update Configuration Capturing colaboration diagram

5: // Verify update a configuration

: ConfigureForm : ConfigureCtrl

7.1.4.2.5 Remove Configuration Capturing sequence diagram

: MainForm

// Call Conf igureForm // Show

// Remov e conf iguration f or node

// Remov e a conf iguration node

// Verif y remov e a conf iguration

// Remov e conf iguration

7.1.4.2.6 Remove Configuration Capturing colaboration diagram

: MainForm : Nha quan tri

2: // Show

1: // Call Conf igureForm

3: // Remov e conf iguration f or node 4: // Remov e a conf iguration node

5: // Verif y remov e a conf iguration

7.1.4.3 Use case “Captur ”

7.1.4.3.1 Capture - Start Basic Flow sequence diagram

: Display Thread : Nha quan tri : MainForm : CaptureCtrl : StartCapture

Thread

// Start capture // Call capture

// Create thread Start

// Show packet

// Create thread Display

// send content of packet

7.1.4.3.2 Capture – Start Basic Flow colaboration diagram

: CaptureCtrl

: Nha quan tri : Mai nForm

: StartCapture Thread

: Display Thread

1: // Start capture

2: // Cal l capture

6: // Show packet

3: // Create thread Start

4: // Create thread Displ ay

5: // send content of packet

7.1.4.3.3 Capture - Start Error Flow sequence diagram

: StartCapture Thread

// Start capture // Call capture

// Create thread Start

// Notif y result

// Show error message

7.1.4.3.4 Capture – Start Error Flow colaboration diagram

: CaptureCtrl

: StartCapture Thread

7.1.4.3.5 Capture - Start Stop Flow sequence diagram

: Nha quan tri : MainForm : CaptureCtrl : StartCapture

7.1.4.3.6 Capture – Start Stop Flow colaboration diagram

7.1.4.3.7 Capture – Start Error Flow sequence diagram

: MessageBox : StartCapture

Thread : Nha quan tri : MainForm : CaptureCtrl

// Stop capture // Call stop

// Create thread Stop

// Message back

// Show message Error

7.1.4.3.8 Capture – Start Error Flow colaboration diagram

: Nha quan tri : MainForm

: CaptureCtrl : MessageBox

: StartCapture Thread

7.1.4.4 Use case “Que y”

7.1.4.4.1 Query - Basic Flow sequence diagram

: Nha quan tri : MainForm : FilterCtrl : FilterThread

// Call Filter // Submit Filter

// Create Filter Thread

// Content of packet return

// Show content of message

7.1.4.4.2 Query - Basic Flow colaboration diagram

: Nha quan tri : MainForm

: FilterCtrl

: FilterThread

1: // Call Filter

2: // Submit Filter 5: // Show content of message

3: // Create Filter Thread

4: // Content of packet return

7.1.4.4.3 Query - Error Flow sequence diagram

: FilterThread

// Call Filter // Submit Filter

// Create Filter Thread

// Error return

// Show message error

7.1.4.4.4 Query - Error Flow sequence diagram

7.2 Thiết kế

7.2.1 Sơ đồ các đối tượng cài đặt

Vì khi cài đặt phải kết hợp với mã nguồn của Ethereal (viết theo ngôn ngữ C) và

sử dụng các thư viện không hướng đối tượng nên chỉ có thể phát triển theo hướng đối tượng một số xử lý liên quan đến Globus

1 Sơ đồ các lớp đối tượng module GridManager

GL_GRAM_JOBS_CALLBACK

JobsTableMutex : globus_mutex_t JobTable : map <string,GL_GRAM_JOB>

callback_contact : char *

Add( : string, : GL_GRAM_JOB *) : void Remove( : char*) : void GetURL() : char * GetJob( : char *) : GL_GRAM_JOB *

Lock() UnLock()

GL_CB

mutex : globus_mutex_t cond : globus_cond_t done : globus_bool_t

IsDone() SetDone() Continue()

Wait()

GL_GLOBUS_FTP_CLIENT

fd : FILE * buffer : globus_byte_t handle : globus_ftp_client_handle_t

StartT ransfer() Transfer()

Host

hostName : string cpu : long

GetHostName() : string GetCPU() : Long

GL_GRAM_JOB

failed : globus_bool_t jobcontact : char * callback : GL_GRAM_JOBS_CALLBACK

HasFailed() : globus_bool_t SetFailed() Submit( : ) Cancel() SetJobContact( : ) Wait()

1 name

1 name

1 1

Broker

GetLinuxNodes()

Hình 7-3 Sơ đồ lớp cài đặt lớp đối tượng

2 Danh sách các lớp đối tượng

1 GL_CB Control Lớp cung cấp các hàm gọi

cho việc bắt đầu, chờ đợi

và kết thúc của một công việc

2 GL_GRAM_JOBS_CALLBAC

K

Control Lớp quản lý việc gọi thực

hiện một danh sách các công việc thông qua định danh của công việc

3 GL_GRAM_JOB Control Lớp chịu quản lý việc thực

thi và kết thúc một công việc

4 GL_GLOBUS_FTP_CLIENT Control Lớp chịu trách nhiệm quản

lý truyền dữ liệu với GridFTP

5 GL_BROKER Control Tìm kiếm thông tin về các

máy trong hệ thống Grid

Bảng 7-3 Danh sách các đối tượng cài đặt

7.2.2 Thiết kế giao diện

NetManager Sử dụng lại màn hình chính của Ethreal, thêm các chức năng mới, thể hiện của các usecase Capture,

Query Packet Information, Search nodes, cho phép tìm kiếm các máy tính thỏa các điều kiện yêu cầu về tài nguyên, cho phép nhập câu truy vấn các thông tin

về packet và xuất kết quả ra màn hình, cho phép khởi tạo và kết thúc quá trình bắt packet Màn hình này

7.2.2.2 Chi tiết các màn hình

7.2.2.2.1 Màn hình Grid NetManager

Hình 7-4 Màn hình chính ứng dụng Grid NetManager thử nghiệm

Mô tả màn hình (danh sách các control được thêm vào màn hình chính cùa ethereal)

Tên trên giao diện

1 mds_server_te MDS

Server Textbox Cho phép nhập vào tên của MDS Server đang quản lý thông tin của

hệ thống Grid

2 filter_te Filter Textbox Chứa nội dung truy vấn cơ sở dữ

liệu Sau khi nhận đầy đủ câu truy vấn, hệ thống sẽ cho gọi thực thi module PacketInfoProvider trên các máy ở xa, chờ nhận kết quả và xuất

ra màn hình

3 node_cb Nodes Combo Chứa danh sách Node thoả điều

kiện tìm kiếm hiện đang có trong

5 Start_bt Start Button Bắt đầu quá trình bắt packet trên các

node

6 stop_bt Stop Button Kết thúc quá trình bắt packet

Bảng 7-5 Mô tả màn hình chính

7.2.2.2.2 Màn hình Packet Capture Configure

Hình 7-5 Màn hình Packet Capture Configue

Mô tả màn hình (danh sách các control)

STT Tên control

Tên trên giao diện

1 clist_Node Listbox Hiện thị các chọn lựa cấu hình bắt

packet của người dùng

thi module Sensor

5 store_cb Database

Computer

Combo Chứa danh sách Node thoả điều kiện

tìm kiếm tài nguyên, hiện đang có trong Grid, dùng để chọn máy lưu trữ dữ liệu

6 btnOK OK Button Lưu lại cấu hình các module

7 btnAdd Add Button Thêm cấu hình cho một module mới

8 btnUpdate Update Button Cập nhật lại cấu hình của một

module

9 btnRemove Remove Button Loại bỏ một cấu hình module

Bảng 7-6 Mô tả màn hình cấu hình bắt packet.

7.3.1 Công cụ và môi trường phát triển ứng dụng

Ứng dụng “Grid NetManager” được xây dựng trên môi trường và công cụ sau: + Công cụ phân tích thiết kế : Rational Rose 2000, Microsoft Visio 2003 + Môi trường xây dựng và thực thi : Linux Redhat 9.0 (kernel 2.4.20-8) + Ngôn ngữ lập trình : C/C++

+ Môi trường phát triển ứng dụng :

Editor : KDevelop 2.1

Compiler : GCC, G++

Debugger : GDB

+ Môi trường Grid : Globus Toolkit 3.2 và các phần mềm đi kèm

+ Sử dụng mã nguồn Ethereal 0.10.0a

+ Sử dụng các thư viện:

Thư viện giao diện đồ họa : GTK+ 1.2 Các thư viện phát triển ứng dụng của GT3.2 : GSI, pre-WS GRAM, pre-

WS MDS, GridFTP, …

7.3.2 Mô hình cài đặt

1 Mô hình

T ET HEREAL (Fi le chuong trinh thuc thi)

Gri d NetManager (M odule Quan tri)

Hình 7-6 Mô hình cài đặt

2 Diễn giải

1 tEthereal Là file chương trình tethereal, chương trình tethereal

được sử dụng thực thi chức năng của 2 module Sensor và module PacketInfoProvider

7.3.3 Mô hình triển khai

Hệ thống có thể được triển khai trong hệ thống mạng máy tính cần quản trị với cấu hình như sau:

Giải thích :

Các máy tính tham gia Grid đều được cài đặt bộ Globus Toolkit 3.2, các máy tính này không cần phải dành riêng cho Grid mà có thể sử dụng cho các ứng dụng khác Ứng dụng sẽ tự động hoặc cho nhà quản trị chọn các máy tính “rảnh rỗi”(theo một tiêu chí nào đó) để thực thi các module Nên có một mạng cục bộ dành riêng cho Grid (Grid Network) để không ảnh hưởng đến năng lực mạng của tổ chức Các máy tính Grid ngoài việc kết nối với mạng nội bộ của tổ chức, có thêm một kết nối đến mạng Grid dành riêng Các máy tính chạy module Sensor nhất thiết phải kết nối với một LAN segment cần bắt packet, một LAN segment chỉ cần một máy chạy module Sensor là đủ Nhà quản trị sử dụng một máy tính Grid chạy gói Quản trị (gồm module Presentation và PacketInfoManager) để quản trị toàn hệ thống

7.3.4 Thử nghiệm

7.3.4.1 Mô hình thử nghiệm

Hình 7-8 Mô hình cài đặt thử nghiệm

Chương 8 Kết uận

8.1.1 Về luận văn

Ở mức luận văn, nhóm thực hiện đã thu được những kết quả sau :

+ Tìm hiểu khá chi tiết, tổng quan về các khía cạnh nền tảng công nghệ Grid Computing hiện nay như bản chất khái niệm, các thách thức và yêu cầu, lợi ích và ứng dụng, mô hình kiến trúc, các chuẩn hiện nay, tìm hiểu và so sánh các middleware Grid phổ biến hiện nay

+ Tìm hiểu khá đầy đủ, tổng quan về bộ Globus Toolkit 3.2 về mô hình, cách thức giải quyết các thách thức cơ bản của công nghệ Grid, các dịch vụ cơ bản, các yêu cầu, lưu ý khi xây dựng các dự án ứng dụng Grid với bộ Globus Toolkit

+ Bên cạnh đó, các vấn đề cơ bản về quản trị mạng, hệ thống quản trị mạng,

hệ thống Intrusion Detection System, cũng đã được tìm hiểu, làm cơ sở để đưa ra

mô hình ứng dụng Grid NetManager

Các kiến thức ở đây có thể được sử dụng để định hướng tìm hiểu, nghiên cứu sâu hơn về công nghệ Grid Computing và bộ Globus Toolkit, cũng như sử dụng để phát triển ứng dụng Grid Hướng tiếp cận sử dụng công nghệ Grid Computing vào bài toán quản trị mạng là một hướng mới, hiện chưa có dự án nào được công bố

+ Thiết kế và cài đặt các chức năng tìm kiếm máy tính trong Grid, gửi và thực thi các module bắt packet (Sensor), xử lý truy vấn trên các node (PacketInfoProvider), lấy thông tin từ các file dữ liệu

Việc cài đặt thử nghiệm một số chức năng cho thấy tính khả thi của mô hình và khả năng cài đặt thành công của ứng dụng trong môi trường Grid với middleware Globus Toolkit

Ứng dụng Grid NetManager là một dự án lớn, đòi hỏi đầu tư nhiều về công sức

và thời gian Trong quá trình làm luận văn, do phải dành thời gian tìm hiểu công nghệ và làm quen với các môi trường mới (hệ điều hành Linux, công cụ phát triển ứng dụng,…) nên những kết quả trên đây mới chỉ là bước đầu, việc phát triển ứng dụng đòi hỏi có những nghiên cứu, phân tích, thiết kế, cài đặt kỹ lưỡng hơn trong các giai đoạn sau

8.2.1 Về luận văn

Thực hiện các nghiên cứu sâu hơn về công nghệ Grid Computing và bộ GlobusToolkit, về mã nguồn các module, các thuật toán để ứng dụng tốt hơn trong thực tế, từ đó có thể phát triển, xây dựng các thành phần Grid hoặc tham gia các dự

án nghiên cứu và triển khai ứng dụng Grid, tiến tới làm chủ công nghệ Grid Computing, đưa sức mạnh tính toán lớn với chi phí thấp vào các dự án nghiên cứu khoa học, kinh tế, thương mại của đất nước, thực hiện theo chủ trương “đi tắt đón đầu”, góp phần phát triển nền khoa học công nghệ nước nhà

8.2.2 Về ứng dụng

Hiện tại ứng dụng mới chỉ dừng lại ở mức thử nghiệm, trong tương lai dự định

sẽ phát triển tiếp thành một ứng dụng hoàn chỉnh để có thể áp dụng vào thực tế: + Phát triển các chức năng còn thiếu của các module hiện tại

+ Cài đặt ứng dụng theo mô hình Grid Service để tận dụng các khả năng của công nghệ mới

Trong thời gian có hạn, chúng em mới chỉ nghiên cứu được một phần nhỏ về công nghệ Grid Computing, một lĩnh vực mới mẻ và được xem là công nghệ tính toán nền tảng trong tương lai Có thể những kiến thức chúng em thu nhận được từ công nghệ chưa nhiều nhưng trong thời gian làm luận văn, nhờ những kỹ năng và kiến thức chúng em thu nhận, rèn luyện được qua quá trình học tập ở trường Đại học, chúng em đã phát triển được nhiều kỹ năng mới như : kỹ năng tìm kiếm thông tin, kỹ năng phân tích và xử lý vấn đề (trouble shooting), tinh thần vượt qua khó khăn, khả năng phối hợp làm việc, khả năng thích nghi với môi trường và công nghệ hoàn toàn mới (Linux và công nghệ Grid Computing) trong thời gian ngắn,…, tạo điều kiện để có những phát triển trong sắp tới Chúng em nghĩ những gì đã đạt được rất quý cho chúng em sau này và tin rằng việc trang bị những kỹ năng thực tế cũng là một mục đích quan trọng của việc làm luận văn Chúng em rất vui và hạnh phúc khi đã được thực hiện luận văn này Xét về các mục tiêu đặt ra ban đầu, các kết quả đạt được cùng với những nỗ lực, cố gắng trong thời gian làm luận văn, chúng em xin tự đánh giá hoàn thành khá xuất sắc luận văn

Ứng với mỗi tiêu chí có các cột sau:

+ Tầm vực : Tổng kết các khả năng có thể của tiêu chí

+ Độ quan trọng : Trọng số cho biết mức độ quan trọng của tiêu chí khi so

sánh với các yêu cầu của ứng dụng

+ Nỗ lực : Trọng số cho biết mức độ nỗ lực cần thiết để đạt được tiêu chí đó + Kỹ năng : Trọng số cho biết trình độ hiện tại của đội ngũ phát triển

+ Tài nguyên : Trọng số cho biết khả năng và các kiểu của tài nguyên Grid + Các ghi chú :

Mỗi tiêu chí cần được đánh giá và cho điểm tương ứng theo một độ đo nào đó

Ở đây đề nghị độ đo với các giá trị H (cao), M(vừa), L (thấp), cũng có thể sử dụng các độ đo khác Lưu ý, có thể thêm các tiêu chí khác vào bảng để đánh giá cho phù hợp với tình hình thực tế

Nỗ lực

Kỹ năng

Tài nguyên

Ghi chú

Theo lô -> Đơn giản ->

Song song -> Dựa trên EJB -> Phức tạp

5 Mức độ Độc lập -> Phụ thuộc

9 Môi trường

thực thi

Không cần -> Môi trường chuẩn ->Cần môi trường đặc biệt

Các Thiết Bị IT Đặc Biệt -> Các thiết bị đặc biệt khác

13 Thực thi dự

phòng công

việc

Không cần thiết -> Rất cần thiết

Hàng đợi thông điệp ->

File dữ liệu -> Cơ sở

B Định dạng fi e GWSDL

Phần này giới thiệu các bước cơ bản để viết một tài liệu GWSDL đặc tả Grid Service, việc viết một đặc tả GWSDL cũng tương tự như viết một tài liệu WSDL khi phát triển các Web service, gồm các bước:

Bước 1: Viết thành phần gốc <definitions>

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<definitions name="MathService"

targetNamespace="http://www.globus.org/namespaces/2004/02/progtutorial/MathService" xmlns:tns="http://www.globus.org/namespaces/2004/02/progtutorial/MathService"

+ name : Tên của file GWSDL, không liên quan đến tên service

+ targetNamspace : Khai báo không gian tên của file GWSDL Điều này có

nghĩa là tất cả các portType và phương thức khai báo ở đây đều thuộc không gian tên này

Thành phần này cũng được dùng để khai báo tất cả các không gian tên sử dụng trong tài liệu GWSDL

Tiếp theo, phải khai báo import file OSGI GWSDL chức các khai báo, định nghĩa sẽ sử dụng trong phần sau

<import location=" / /ogsi/ogsi.gwsdl"

namespace="http://www.gridforum.org/namespaces/2003/03/OGSI"/>

Bước 2 : Định nghĩa portType với tag <gwsdl:portType>

<definitions ">