ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY CƠ HỘI TÍCH HỢP VỚI MẠNG LƯỚI KẾ TIẾP

Các sự kiện tương tác được sử dụng để so sánhthực hiện khác nhau trong một thiết lập kiểm soát và có thể cung cấp thông tin chi tiết cácphản hồi về chất lượng của một tiêu chuẩn dựa trên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO MÔN HỌC ĐIỆN TOÁN LƯỚI

ĐỀ TÀI:

ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY CƠ HỘI TÍCH

HỢP VỚI MẠNG LƯỚI KẾ TIẾP

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ

Học viên thực hiện: ĐÀM THANH LONG

Mã số học viên: CH1101020

TP.HCM 2013

MỤC LỤC

I GIỚI THIỆU

Mạng lưới diện rộng là cở sở hạ tầng thông tin liên lạc toàn cầu mà hỗ trợ hàng triệu cuộcgọi mỗi ngày và quan trọng hơn là truyền tải khối lượng dữ liệu lớn chủ yếu kết quả từinternet Mẫu cấp độ mạng lưới điều hành bởi hàng trăm công ty thường được triển khai

ở đầu cơ sở hạ tầng vật lý (hệ thống cáp và hệ thống chuyển mạch) Những cơ sở hạ tầng

thường không được điều hành bởi nhà điều hành mạng nhưng cũng phải theo quy địnhkhác nhau của mỗi quốc gia và khả năng quan trọng của mỗi vùng tại bất kỳ điểm kết nối

từ điểm đầu đến điểm kết thúc Hệ thống tích hợp toàn cầu hoạt động với thời gian ngắtquản vô cùng thấp và minh bạch cho người dùng đầu cuối Điều này đã được thực thiphát triển thông qua nhiều thập kỷ và tiêu chuẩn hóa các giao diện, một quá trình hiệnnay đã trở nên thành công trong ngành công nghiệp viễn thông Sự phát triển mới nhất

của mạng truyền thông toàn cầu là thế hệ mạng kế tiếp NGN (Next Generation Network)

được thiết kế để hỗ trợ hội tụ mạng các cố định và mạng không giây được truyền tải cảhai giọng nói và dữ liệu

Hơn nữa các mạng trong tương lai kết hợp những tính năng để cung cấp nhiều dịch vụhơn cho khách hàng và là cơ hội tăng doanh thu cho các nhà cung cấp mạng Tăng tínhlinh hoạt xung quanh các dịch vụ cung cấp mạng và nó mở ra cho dịch vụ thứ ba xâydựng trên cùng cơ sở hạ tầng NGN Với việc tăng tiện ích trong điện toán lưới trong vàinăm qua và gần đây điện toán đám mây một câu hỏi cần được trả lời làm thế nào nhữngcông nghệ, những khái niệm và khả năng có thể tích hợp vào trong mạng NGN Hệ thốngđiện lưới và điện toán đám mây sẽ được hưởng lợi từ các khả năng tăng cường của mạngNGN, phạm vi toàn cầu tồn tại trong hệ thống mạng lưới truyền thông và sự ổn địnhmạng lưới diện rộng

Khả năng tương tác là một trong những đóng góp quan trọng cho sự thành công rộng rãitrao đổi sử dụng công nghệ trong lĩnh vực viễn thông có tính chất liên kết trong mạng vàrất nhiều các khai thác điều hành mạng Tương tác thúc đẩy sự đa dạng cũng như cạnh

tranh trong một thị trường Các nhà cung cấp có thể đạt được sự liên kết của các sảnphẩm của họ nếu như họ đồng ý và thực hiện một thiết lập chung về các tiêu chuẩn mở.Tiêu chuẩn của các giá trị đã được công nhận bởi cộng đồng lưới và phần lớn được chấp

nhận bởi OGF (Open Grid Forum)[50] cho các tiêu chuẩn cụ thể Tuy nhiên các tiêu

chuẩn không nhất thiết phải dẫn đến khả năng tương tác Các tiêu chuẩn phải được thiết

kế có khả năng tương tác Tương tự các tiêu chuẩn được triển khai phải được đánh giá vềkhả năng tương tác với những phát triển khác nhau và phải chứng tỏ được các tiêu chuẩnnày Ở mức độ tiêu chuẩn, điều này có thể dễ dàng với sự sẳn sàng của các thử nghiệmthông số kỹ thuật và được xác nhận

Trong bày viết này, một số thành tựu từ TC GIRD (Technical Committee GIRD) của viện

tiêu chuẩn viễn thông châu âu (ETSI) báo cáo Công việc này bao gồm các nghiên cứu vềtrạng thái của các tiêu chuẩn điện toán lưới hiện có và bất kỳ khoảng trống hay trùng lấp

mà cần phải thực hiện để giải quyết gắn kết cho một môi trường điện lưới ở mức độ rộngđược cung cấp bởi nhà điều hành mạng Tiêu chuẩn xung quanh điện toán lưới sẽ đượcthảo luận như: tiêu chuẩn lưới và điều hành lưới Ngoài ra ETSI dùng phương pháp tiếpcận thử nghiệm khả năng tương tác, đánh giá các tiêu chuẩn và khả năng chuẩn bị các sựkiện điều này được gọi là PlugtestsTM[11] Các sự kiện tương tác được sử dụng để so sánhthực hiện khác nhau trong một thiết lập kiểm soát và có thể cung cấp thông tin chi tiết cácphản hồi về chất lượng của một tiêu chuẩn dựa trên mức độ tương tác đạt được Về lâudài, kế hoạch ETSI thiết lập tiêu chuẩn này để hỗ trợ sự hội tụ giữa NGN, điện toán lưới

và môi trường điện toán đám mây

Cấu trúc bày viết này được trình bày như sau: Tổng quan về tiêu chuẩn của GIRD, điện

toán đám mây và lĩnh vực mạng NGN được trình bày trong phần 2 Phần 3 mô tả về sự hội tụ Trong phần 4 đánh giá khả năng tương tác giữa hệ thống GIRD Phần 5 giới thiệu cách tiếp cận của ETSI để thử nghiệm GIRD Phần 6 các kỹ thuật lưới hiện được triển khai ở việt nam Cuối cùng phần 7 chúng tôi kết luận và hướng phát triển

II TỔNG QUAN TIÊU CHUẨN GIRD, CLOUD VÀ LĨNH VỰC

là quá trình xử lý thay đổi, hiện nay không có đủ hoạt động trong lĩnh vực này để báocáo

Trong khi động cơ chính của điện toán lưới bắt nguồn từ việc cộng tác đòi hỏi kỹ thuậtcao, hiện nay đã được thiết lập mà cùng với công nghệ mới và quan điểm trên việc tínhtoán phân tán được áp dụng trong nhiều lĩnh vực Hệ thống phần mềm nối mạng châu âu

và dịch vụ ban đầu lưới (NESSI-Grid) xem xét tác động của công nghệ lưới trong việc

kinh doanh cơ sở hạ tầng IT[45], trong khi một số dự án đã được xem xét áp dụng điện

toán lưới eHealth (xem trường hợp nghiên cứu trong phần 4.1) Sự phổ biến gần đây của

điện toán đám mây cũng cho thấy lợi ích chia sẽ của ngành công nghiệp, cơ sở hạ tầngđiện toán phân tán

1/ Sự khác biệt điện toán đám mây và điện toán lưới.

Điều quan trọng là phải phân biệt được đâu là điện toán lưới và điện toán đám mây Điệntoán lưới có một lịch sử lâu đời và chủ yếu áp dụng trong ngành tính toán công cộng hoặcnhóm người dùng chuyên sâu về dữ liệu Nhóm người dùng này có một nhu cầu cấp thiếtcho các hệ thống tính toán có quy mô lớn và sự phát triển của các tiêu chuẩn này đã được

hỗ trợ

Điện toán đám mây thì ngược lại chủ yếu là tư nhân hóa mà công nghệ ảo hóa và trungtâm dữ liệu lớn đã được chuyển thành nền móng cho các sản phẩm và các dịch vụ đượcbán lại Phần này sẽ làm rõ sự khác biệt giữa điện toán lưới và điện toán đám mây, phầntiếp theo sẽ tập trung chủ yếu vào điện toán lưới như một số thiếu xót bất kỳ tiêu chuẩnnào của điện toán đám mây hoặc khả năng hoạt động liên đới, thảo luận xung quanh điệntoán đám mây và dự đoán trong ngành công nghiệp viễn thông

Khái niệm lưới có mối quan hệ bổ sung nhưng độc lập với khái niệm điện toán đám mây

Những điểm tương đồng cả hai mục tiêu để cung cấp truy cập đến tính toán rộng (CPU) hoặc lữu trữ (disk) tài nguyên Ngoài ra một đám mây sử dụng ảo hóa cung cấp một giao

diện thống nhất để khả năng mở rộng tài nguyên một cách linh động bên dưới, với mụcđích của việc ảo hóa là sự che dấu không đồng nhất về vật lý, phân bố địa lý và sự thiếusót Môi trường đám mây chỉ hỗ trợ trực tiếp cho người dùng hay truy cập của một tổchức và kiểu các mô hình hiện nay có chi phí cáo để tích hợp tính toán, dữ liệu hoặcđường truyền mạng từ bên ngoài của điện toán dám mây Mô hình này phù hợp với môitrường tính toán nơi mà tài nguyên dữ liệu cần lọc ra cho một vị trí duy nhất và nhân rộnglên hoặc xuống một cách nhanh chóng gồm máy tính, mạng và dữ liệu quan trọng đãđược sẳn sàng Mô hình định giá các biến đổi bình thường thời gian xử lý CPU, GB/lưutrữ ngày và mạng MB I/O hoặc dựa trên một sản phẩm điện toán đám mây mà có thểđược cấp phép và sử dụng với tài nguyên vật lý cục bộ

Ngược lại điện toán lưới nhằm cung cấp một bộ tiêu chuẩn gồm các dịch vụ và phânmềm mà cho phép chia sẽ cộng tác giữa các liên bang như phân tán địa lý và lưu trữ tài

nguyên Nó cung cấp cơ chế bảo mật cho việc xác định các liên kết tổ chức (cả con

người và điện), quản lý truy cập, chuyển dữ liệu và sử dụng các tài nguyên tính toán từ

xa

Điện toán đám mây cung cấp một giải pháp các vấn để của một tổ chức cần nguồn tài

nguyên (tính toán, lưu trữ hoặc băng thông mạng) nhanh chóng hoặc với mức độ nhu cầu

linh hoạt Hoạt động ở trạng thái ổn định hoặc hết công suất điện toán đám mây vẫn cònđắt so với sử dụng trực tiếp của tài nguyên máy tính ngay cả khi nằm cùng một chổ chia

sẽ dữ liệu trong trung tâm dữ liệu Điện toán đám mây tại thời điểm hiện nay cũng chỉcung cấp hệ thống cốt lõi tương đối mà một người dùng hay tổ chức cần thiết để pháttriển, quản lý các ứng dụng và dữ liệu của họ

Điện toán lưới giải quyết những vấn đề khác nhau liên quan đến hoạt động liên kết giữacác liên bang của các thiết bị tính toán, bảo mật, quản lý chia sẽ dữ liệu, phát triển ứngdụng, hệ thống giám sát, ứng dụng hoặc thực thi các công việc Điện toán lưới có thểhưởng lợi từ sự phát triển của điện toán đám mây bằng cách khai thác tính toán sẳn cólưu trữ tài nguyên và triển khai công nghệ đám mây trên tài nguyên lưới để cải tiến quản

lý và những tài nguyên tin cậy thông qua các lớp ảo hóa

Điện toán đám mây có thể hưởng lợi từ các khái niệm lưới bằng cách tích hợp giao diệntiêu chuẩn, kiểm soát truy cập liên bang và chia sẽ phân tán tài nguyên Hiện trạng việcủng hộ điện toán đám mây cho các tổ chức ứng dụng thương mại đơn lẽ có thể triển khaitrong toàn bộ của họ vào môi trường đám mây Việc cung cấp lưu trữ linh hoạt, khả năngtính toán và băng thông mạng cho phép mở rộng quy mô nhanh chóng bằng cách tổ chứctrực tiếp thông qua giao diện dựa trên internet

Công nghệ lưới tiếp tục thống trị trong lĩnh vực môi trường tính toán đòi hỏi có tính kỹthuật cao do tính chất của việc cộng tác và sự cần thiết quản lý tập dữ liệu và các tàinguyên máy tính của các tổ chức Trạng thái cao hơn của việc chuẩn hóa giao diện trong

công nghệ lwois cho phép chọn lựa giữa sự khác nhau giữa hệ thống phần mềm và phần

cứng Triển khai dữ liệu và các ứng dụng vào một môi trường đám mây tuy nhiên sự giớihạn của một tổ chức cung cấp điện toán đám mây hoặc cần thiết nỗ lực gấp đôi để lặp lạiquá trình triển khai cho môi trường điện toán bổ sung

2/ So sánh tính toán lưới với một số mô hình tính toán khác

2.1/ World Wide Web (Web computing)

WWW hiện nay đang phát triển mạnh mẽ và được sử dụng rộng khắp Sử dụng các chuẩn

mở và các giao thức mở (TCP, HTTP, XML, SOAP), WWW có thể được sử dụng để xây

dựng các tổ chức ảo tuy nhiên nó thiếu một số đặc tính quan trọng như các cơ chế chứngthực một lần, ủy nhiệm, các cơ chế phối hợp sự kiện

2.2/ Các hệ thống tính toán phân tán (Distributed computing systems)

Các công nghệ tính toán phân tán hiện tại bao gồm CORBA, J2EE và DCOM rất thíchhợp cho các ứng dụng phân tán tuy nhiên chúng không cung cấp một nền tảng phù hợpcho việc chia sẻ tài nguyên giữa các thành viên của tổ chức ảo Một số khó khăn có thể kể

ra trong việc khai phá tài nguyên, đảm bảo an ninh và xây dựng động các tổ chức ảo.Thêm nữa việc tương tác giữa các công nghệ này cũng gặp phải khó khăn Tuy nhiêncũng đã có một số nghiên cứu nhằm mở rộng những công nghệ này cho môi trường lưới,

ví dụ như Java JINI

2.3/ Các hệ thống tính toán ngang hàng (Peer - to - peer computing systems)

Tính toán ngang hàng cũng là một lĩnh vực của tính toán phân tán Những điểm khác biệtchính giữa tính toán ngang hàng và tính toán lưới là:

Tính toán lưới có cộng đồng người sử dụng có thể nhỏ hơn tuy nhiên tập trung nhiều vàocác ứng dụng và có yêu cầu cao hơn về an ninh cũng như tính toàn vẹn của ứng dụng.Trong khi đó các hệ thống mạng ngang hàng có thể có số người sử dụng rất lớn bao gồm

cả các người dùng đơn lẻ và các tổ chức tuy nhiên không đòi hỏi cao về an ninh và môhình chia sẻ tài nguyên cũng đơn giản hơn.

Môi trường lưới liên kết các nguồn tài nguyên mạnh hơn, đa dạng hơn và chặt chẽ hơn

2.4/ Tính toán phân cụm (Cluster computing)

Tính toán lưới thường bị nhầm lẫn với tính toán phân cụm Tuy nhiên sự khác biệt chínhgiữa hai kiểu tính toán này là: một cụm tính toán là một tập đơn các nút tính toán tậptrung trên một khu vực địa lý nhất định, trong khi một lưới bao gồm nhiều cụm tính toán

và những loại tài nguyên khác (như mạng, các thiết bị lưu trữ).

3/ Phát triển và áp dụng của các tiêu chuẩn lưới

Tính toán lưới là một khái niệm không phải là một sản phẩm giải pháp hay một mạngtoàn cầu giống như Internet Khái niệm này được diễn tả một cách xúc tích bởi I.Foster,C.Kesselman và S.Tuecke trong “khai thác lưới” [25] Khái niệm lưới được thực hiện

thông qua nhiều dự án lưới (liên quan đến lưới), (mã nguồn mở), phần mềm, hợp tác

quốc tế, cơ sở hạ tầng vật lý và hoạt động lưới Trong khi những khía cạnh khác gồm

khái niệm về điện toán lưới thì vẫn tiến hành đánh giá (các tiêu chuẩn, phần mềm, cấu

hình phần cứng và vấn đề tổ chức con người) rất khó để tạo một cơ sở hạ tầng lưới duy

nhất hay thậm chí kiến trúc lưới Nhắc lại việc cộng tác và tương tác của điện toán lưới.đây là một trở ngại lớn cho việc áp dụng trong các lĩnh vực chẳng hạn như thương mại vàlĩnh vực riêng tư Trong phần này chúng tôi xem xét lại hiện trạng về tiêu chuẩn lưới

chính thức hay kiến trúc không chính thức hoặc kiến trúc ad hoc.

Các OGF[50] được thành lập bởi nhiều người tán thành và chấp nhận công nghệ lưới vớicần thiết xác định mục tiêu đối với các khía cạnh khác nhau của điện toán lưới và từ đóphát triển các tiêu chuẩn mà sẽ cho phép triển khai hệ thống lưới độc lập Một tiêu chuẩn

khác, diễn đàn ngành công nghiệp chẳng hạn như các tổ chức OASIS (The Organization

for the Advancement of Structured Information Standards)[52], W3C (The World Wide Web Consortium)[67], IETF (The Internet Engineering Task Force)[36] và hiện nay

ETSI’s TC GRID còn trực tiếp hoặc không trực tiếp tham gia vào quá trình xây dựng cáctiêu chuẩn hóa là trung tâm thực hiện dựa trên một tiêu chuẩn môi trường điện toán lưới.

Có vài dự án điện toán lưới chính làm mục tiêu để thực hiện các hệ thống tiêu chuẩn hóachẳng hạn như Globus Alliance[59] được phát triển bộ công cụ Globus Toolkit[22, 32],một bộ công cụ phần mềm mã mở ở tầng thấp được sử dụng cho việc xây dựng hệ thống

lưới và các ứng dụng Diễn đàn UNICORE (The Uniform Interface to Computing

Resources)[63] trụ sở tại Đức và OMII (the Open Middleware Infrastructure Institute)

của châu âu[48] cung cấp môi trường phần mềm mà các tiêu chuẩn tương thích và baogồm một phần đáng kể của các thành phần cần thiết để thực hiện một hoạt động lưới

Phần mềm UNICORE[57,62] được sử dụng bởi DEISA (The Distributed European

Infrastructure for Supercomputing Applications)[8] và cũng được Đức khởi sướng

D-Gird [30]

Ngược lại một số cơ sở hạ tầng điện toán lưới quốc gia và quốc tế chủ yếu là các phầnmềm được phát triển tùy chỉnh và không đề cập đến các tiêu chuẩn Chúng bao gồm phần

mềm phân tán gLite[31,38] được phát triển bởi dự án EGEE (The Enabling Grids for

E-sciencE) chủ yếu hỗ trợ của WLCG (The Worldwide Large Hadron Collider Computing Grid), dự án tại mỹ OSG (The Open Science Grid)[51] và TeraGrid[58], phần mềm GOS

(Grid Operation System)[64, 68] được phát triển bới CNGird (The China National Grid)

[6] và Fura một sản phẩm thương mại được phát triển bới hệ thống lưới [34]

Rất nhiều dự án nghiên cứu về lưới cũng đóng vai trò quan trọng trong việc thiết lập

chuổi giá trị lưới điện Ví dụ trong hệ thống châu âu (EU) quỹ FP6 (Sixth Framework

Programme) triển khai từ năm 2002 đến 2006 một số dự án nghiên cứu được tài trợ trong

các lĩnh vực công nghệ mạng lưới tiên tiến, hệ thống và các dịch vụ Các dự án này bắtđầu cộng tác giữa hàng chục trường đại học, các viện nghiên cứu và những công ty lớn vànhỏ từ khắp châu âu để tập hợp kinh nghiệm và tài nguyên cần thiết để nhấn mạnh hệthống kiểm chứng khả năng tương tác, chuẩn hóa và triển khai các tiêu chuẩn Dự án FP6

đã bắt đầu trong khi FP7 được xây dựng dựa trên kết quả của FP6 và mở rộng nó để baogồm các dịch vụ phần mềm trên Internet

Báo cáo của Eurescom về cơ hội mang tính thương mại cho các khai thác viễn thông trênthị trường lưới kết luận rằng các nhà khai thác viễn thông đang bị ràng buộc để trở thànhchủ chốt trong giá trị điện lưới khi họ cung cấp kết nối các tài nguyên máy tính[21] Hơnnữa họ đã thiết lập mối quan hệ khách hàng và kinh nghiệm tài khoản/thanh toán, đó là

điều cần thiết cho điện lưới thương mại Một số tập đoàn lớn bao gồm AT&T (American

Telephone & Telegraph Corporation), BT (British Telecommunications), DT (Deutsche Telekom), FT (France Telecom) và Telefonica của Tây Ban Nha tiếp tục đầu tư nguồn

lực cần thiết cho thị trường tiềm năng điện toán lưới và điện toán đám mây

Mạng lưới NGN cho phép hỗ trợ dịch vụ điện toán lưới và đám mây, nó cần thiết để xácđịnh các yêu cầu dịch vụ và chon lựa các tiêu chuẩn hiện có hoặc phát triển các tiêuchuẩn mới để đảm bảo khả năng tương tác

4/ Các mô hình tiêu chuẩn lưới

Các mô hình lưới được quy định rõ ràng hoặc ngầm định trong việc thực hiện một cách

cụ thể Tối thiểu tất cả các mô hình lưới phải có như địa chỉ bảo mật, mạng, tài nguyênmáy tính, lưu trữ tài nguyên và hệ thống thông tin Làm thế nào các khu vực này gặpnhau và các dịch vụ, hệ thống và những hệ thống con cung cấp một khả năng hoặc giaodiện cụ thể tạo thành mô hình lưới và hoạt động làm cơ sở cho các nỗ lực tiêu chuẩn hóa

Dự án Globus đề xuất kiến trúc dịch vụ mở (OGSA) trong năm 2002[24], sau đó tinh

chỉnh lại năm 2006[26] Mô hình này trình bày một mạng lưới SOA (Service Oriented

tập trung Các dịch vụ này được sử dụng bởi người tiêu dùng như những khách hàng vàcác nhà cung cấp Các mô hình cá nhân hoặc tổ chức sử dụng một dịch vụ lưới Các môhình khách hàng chịu trách nhiệm cho các hợp đồng sử dụng về các dịch vụ lưới và trảtiền cho việc sử dụng bằng việc họ ủy quyền trên đó Các nhà cung cấp mô hình thực thểcung cấp các dịch vụ lưới.

5/ Kiến trúc của NGN

NGN[46] được sáng lập bởi ngành công nghiệp viễn thông sử dụng các tiêu chuẩn được

phát triển bởi ETSI và ITU-T (The International Telecommunication Union

Telecommunication Standardization Sector)[35] Điều này cũng liên quan đến các thành

viên ETSI TC và TISPAN (Internet Converged Services and Protocols for Advanced

Network) bao gồm điều hành mạng viễn thông như: British Telecom, German Telecom,

and France Telecom

Hình 1: ETSI khái niệm mô hình của lưới và vai trò kết hợp[15]

Giống với các công nghệ truyền thông khác các tiêu chuẩn để đạt được khả năng tươngtác chẳng hạn như ISDN hay GSM, NGN Vì vậy họ cho phép các nhà sản xuất thiết bị

phát triển các thiết bị phát triển mà chúng thực hiện một hoặc nhiều chức năng NGN và

có thể tương thích với thiết bị của nhà sản xuất cung cấp dịch vụ khác Mục tiêu xâydựng một NGN để hỗ trợ các dịch vụ đa phương tiện mà họ muốn cung cấp tương tác vớicác nhà mạng khác Dựa vào đề xuất của các thành viên ETSI và ITU-T phát triển tiêuchuẩn NGN để cung cấp một bộ công cụ thống nhất cho phép các nhà sản xuất và nhàcung cấp dịch vụ linh hoạt mà không ảnh hưởng đến khả năng tương tác

NGN được thiết kế để cung cấp khả năng tương tác domain dựa vào các tiêu chuẩn mạng

IP với việc tăng cường khả năng đa phương tiện Một nỗ lực toàn cầu trong ngành côngnghiệp để chuyển đổi sang NGN và phát triển lại các dịch vụ hiện có để tận dụng khảnăng của NGN Kiến trúc chức năng liên quan đến dịch vụ được độc lập từ công nghệtruyền đổi cơ sở Như vậy NGN cung cấp không giới hạn việc truy cập người dùng bởicác nhà cung cấp dịch vụ khác nhau Công nghệ truy cập độc lập các tiêu chuẩn NGN hỗtrợ di động và nhiều dịch vụ bao gồm giọng nói, dịch vụ dữ liệu, dịch vụ đa phương tiện,mạng riêng ảo, mạng máy tính công cộng và thống nhất thông điệp[7] Thiết kế NGNnhằm hỗ trợ một kiến trúc năng động do đó thích nghi các dịch vụ mới cũng được xácđịnh Chức năng kiến trúc của NGN được định nghĩa bởi TISPAN[14] Tầng dịch vụ vàtầng truyền tải IP được trình bày trong hình 2

Hình 2: kiến trúc tổng thể của TISPAN NGN

Cả hai tầng được tạo ra từ hệ thống con được quy định cụ thể trong các thực thể chứcnăng và các giao diện liên quan IP được cung cấp cho người dùng mạng NGN bởi tầng

Transport dưới kiểm soát của hệ thống NASS (The Network Attachment Subsystem) và

RACS (The Resource and Admission Control Subsystem) Các hệ thống con công nghệ

transport ẩn được sử dụng trong việc truy cập và lõi bên dưới lớp IP Các lớp dịch vụgồm các hệ thống sau đây:

− PSTN/ISDN hệ thống mô phỏng (PES): PES hỗ trợ mô phỏng dịch vụPSTN/ISDN thông qua các cổng gateway hoặc truy cập gateway cho các cổngthiết bị đầu cuối kết nối với mạng NGN

− Lõi IP (Internet Protocol) hệ thống đa phương tiện (IMS): IMS hỗ trợ cung cấp dựa trên dịch vụ SIP (Session Initiated Protocol).

− Hệ thống phụ khác như hệ thống dành riêng IPTV (Internet Protocol Television)

và các ứng dụng

− Các thành phần phổ biến cho các ứng dụng truy cập, chức năng tính cước, quản lýprofile người dùng, quản lý bảo mật, định tuyến cơ sở dữ liệu được sử dụng bởinhiều hệ thống con

Kiến trúc hệ thống phụ định hướng này cho phép bổ sung các hệ thống con bao gồm cácnhu cầu mới và các lớp dịch vụ Ngoài ra nó cung cấp khả năng đưa vào và thích nghi hệthống con được định nghĩa bởi các khung tiêu chuẩn khác Như mô tả trong hình 2 cácứng dụng ở lớp đầu dịch vụ và có thể truy cập bởi hệ thống con trong cùng lớp TISPANcũng định nghĩa một dịch vụ ứng dung độc lập hoặc các dịch vụ thêm vào được cung cấp

bởi ASF (session Server Function)[14].

III SỰ ĐỒNG QUY CỦA NGN, GRID, CLOUD

Đối với các nhà khai thác mạng viễn thông, trong tương lai cố định các dịch vụ di động

và dữ liệu trên mạng NGN Trong lịch sử mỗi dịch vụ có một nền tảng riêng với khảnăng tương tác tối thiểu Việc tích hợp các dịch vụ mới khó khăn do thiếu khả năngtương tác kết quả là trong chi phí phát triển và khả năng triển khai cao do đó tỷ lệ ít thuhút người dùng đầu cuối Mở rộng mô hình hệ thống phụ NGN để trực tiếp cung cấp cácdịch vụ lưới hoặc tối thiểu cung cấp các cơ chế cho bên thứ ba có thể phát triển và triểnkhai dịch vụ lưới trong NGN, đó sẽ là cơ sở cho việc tăng lợi nhuận và là cơ hội cho một

kỹ nguyên mới của các dịch vụ ứng dụng trên mạng

Với những tiến bộ về tốc độ của máy tính, chi phí và độ tin cậy nhiều bộ phần mạngNGN có thể thương mại hóa (COTS) phần cứng chứ không phải chi phí thiết kế chips,chuyển mạch và phần cứng kết hợp Điều này mở ra cho sự hội nhập của mạng NGN vớicách tiếp cận điện toán đám mây sẽ cho phép một nhà điều hành mạng ảo hóa hệ thốngcon của NGN khác nhau vì vậy cung cấp khả năng mở rộng linh hoạt, cân bằng tải và khảnăng chịu lỗi Nghiên cứu trước đây[28] đã xác định khả năng tiết kiệm chi phí nếu nếu

cơ sở hạ tầng hiện tại theo chiều dọc thì cung cấp xử lý truyền tải có thể cao gấp hai hoặc

ba lần thời gian truyền tải trung bình và có thể được phát triển lại chia sẽ hiệu quả hơntrên một cơ sở hạ tầng vật lý Với sự thông thạo trong lĩnh vực quản lý các máy chủ ảohóa cho các hoạt động trong trung tâm dữ liệu lớn, nó là bước tiến nhỏ cho các nhà khaithác mạng xem xét phân vùng nền tảng ảo hóa máy chủ của họ và tạo ra sự sẳn sàng nhưcác dịch vụ điện toán đám mây như dịch vụ đám mây của Amazon[1,29] Các nhà khaithác mạng viễn thông đang tăng cường căn nhắc dùng SOA để:

− Các ứng dụng được tách riêng thông qua các middleware từ công nghệ thông như:máy chủ/ lưu trữ/ mạng tài nguyên

− Linh hoạt sáng tạo các dịch vụ mới sử dụng công nghệ tiêu chuẩn dựa trên cácgiao thức

− Tái sử dụng các thành phần kiến trúc để giảm chi phí và thời gian đưa ra doanhthu

Các tính năng công nghệ lưới có thể mang lợi nhuận trực tiếp từ khía cạnh khác nhau củamạng NGN bằng cách giải quyết kiểm soát và chia sẽ giữa các thành phần hệ thốngkhông đồng nhất Một số ví dụ như tối ưu hóa nguồn nhân lực và thanh toán, hiệu suấtcao và mã hóa trong các lớp dịch vụ, đồng phân bổ và tối ưu hoác các tài nguyên trên

mạng và tài nguyên lưới (máy tính, lưu trữ) Tóm lại có 4 kịch bản có thể xãy ra:

a) Gird cho phép ứng dụng NGN

b) Hệ thống phụ NGN cung cấp dịch vụ lưới và dịch vụ đám mây

c) Kết hợp lưới và tài nguyên trên mạng trong một kiến trúc mới

d) Công nghệ lưới và công nghệ đám mây đại diện thực hiện chức năng NGN

Trong kịch bản đầu tiên được mô tả trong hình 3, một mạng lưới cho phép ứng dụngNGN được phát triển như một ứng dụng của máy chủ NGN đã được thiết kế để hỗ trợhàng loạt các ứng dụng máy chủ và có khả năng kết hợp bổ sung các loại được phát triểnbởi các nhóm khác Các ứng dụng máy chủ được sẳn sàng thông qua một giao diệnchuẩn Điện lưới cho phép máy chủ ứng dụng truy cập các giao diện từ lõi hệ thống phụIMS Trong kịch bản này NGN có thể cung cấp IP kết nối, ủy quyền, bảo mật, chất lượng

dịch vụ QoS (Quality of Service) và tính phí.

Hình 3: Gird cho phép ứng dụng NGN

Hình 4: Hệ thống phụ NGN cung cấp điện toán lưới đám mây

Trong kịch bản thứ hai được mô tả như hình 4 một hệ thống phụ NGN được thêm vào cácdịch vụ tầng NGN để hỗ trợ việc cung cấp gồm các dịch vụ lưới và đám mây Hệ thống

dịch vụ lưới GSS (Grid Services Subsystem) phụ này cho phép truy cập ảo hóa các tài

nguyên đám mây thông qua một giao diện mới để ảo hóa các tài nguyên và các dịch vụlưới Như việc tương tác của GSS trình bày ba lựa chọn khác nhau:

a) Các ứng dụng lưới được định nghĩa trong phần kịch bản đầu tiên Giao diện GSS

sẽ cung cấp chức năng chung và truy cập tài nguyên do đó thúc đẩy phát triển cácứng dụng ở mức độ cao hơn

b) Truy cập trực tiếp bằng các ứng dụng người dùng cuối, cung cấp với việc quản lýtài nguyên bằng GSS trong cung một dịch vụ được cung cấp IPTV, IMS

c) Cập nhật các hệ thống phụ khác để tận dụng khả năng mới được cung cấp bởiGSS Tùy chọn này yêu cầu các hệ thống phụ NGN của dịch vụ hiện tại phải đượctăng cường hỗ trợ các dịch vụ lưới trong cung một cách mà IMS dựa trên dịch vụcung cấp IPTV.

Trong kịch bản thứ ba “kết hợp mạng lưới và tài nguyên trên mạng trong một kiến trúcmới” một dịch vụ lưới riêng biết quản lý chia sẽ các tài nguyên chẳng hạn như năng lựctính toán, mạng và lưu trữ Điều này cho phép phân phối các tài nguyên đến mạng lướihoặc theo một cách chung linh hoạt của NGN

Hình 5: Công nghệ lưới và đám mây cho phép thực hiện chức năng NGN

Kịch bản thứ tư “Công nghệ lưới và đám mây cho phép thực hiện chức năng NGN” tăngcường kiến trúc NGN với khả năng để khai thác ảo hóa nguồn tài nguyên đám mây vàcác dịch vụ lưới được mô tả trong hình 5 Kịch bản này có nhiều tham vọng và phá vỡràng buộc, trong đó chức năng NGN và hệ thống phụ NGN được tinh chỉnh lại gồm khảnăng của lưới và đám mây Điều này cho phép tối ưu hóa các tài nguyên sử dụng bằng

các chức năng và cung cấp sự linh hoạt hơn trong việc triển khai và điều hành các hệthống con của NGN khác nhau.

Như một phần của ETSI TCGRID hoạt động xung quanh NGN, điên lưới và điện toánđám mây, các kịch bản đều có tài liệu chi tiết trong [18]

IV KHẢ NĂNG TƯƠNG TÁC CỦA GIRD

Trọng tâm của ETSI TC GIRD là nghiên cứu khả năng tương tác để xem xét các vùngtương tác giữa cơ sở hạ tầng lưới và đám mây được xãy ra trong lý thuyết hay trong thực

tế Như trong lĩnh vực điện toán đám mây ưu thế là cung cấp các giao điện cụ thể phùhợp với mô hình nhà cung cấp của dịch vụ điện toán đám mây hiện nay, nó được đánhgiá là không còn cơ hội để thảo luận về khả năng tương tác trong lĩnh vực này Hơn nữakhông có một giao diện tiêu chuẩn nào được áp dụng cụ thể là diện toán đám mây, mặc

dù vài nỗ lực đã được bắt đầu thiết lập Ngược lại có hàng loạt các tiêu chuẩn bao gồmđiện toán lưới Phần này được xem xét các tiêu chuẩn kết hợp triển khai và kết quả tìnhtrạng tương tác

1/ Trường hợp nghiên cứu quản lý tích hợp dự phòng và eHealth

Một trường hợp nghiên cứu quan trọng là việc quản lý tích hợp dự phòng IEM

(Integrated Emergency Management) trong đó nó thể hiện giá trị rõ ràng và khả năng cần

thiết tương tác giữa thiết lập các dịch vụ mạng và tăng cường các ứng dụng phân tán.IEM bao gồm một môi trường thiết lập trong đó các động góp nhiều cơ quan có thể lên

kế hoạch và phối hợp một cách chặt chẽ [61] Ở châu âu truy cập các tri thức thông qua

dự án điện toán lưới thế giới trong di động Akogrimo[40] đã chứng minh một hệ thốngtrong năm 2007, được mô tả trong một bài báo chuẩn bị xuất bản trong năm 2006[5].Trường hợp IEM liên quan lập kế hoạch khẩn cấp, trả lời khi trường hợp khẩn cấp xãy ra

và một giai đoạn phục hồi Trong giai đoạn trả lời, ứng dụng này được đặc mô tả bởi sựNghiêm ngặt yêu cầu QoS trong các điều kiện khó khăn, khả năng phục hồi kết nối bịhỏng; một yêu cầu vượt qua giới hạn tổ chức thông thường; một sự cần thiết để tin tưởng

từ nhiều tổ chức trong nhiều lĩnh vực; một sự cần thiết để tối ưu hóa hàng loạt các lỗhỏng của chuyên gia và các tài nguyên cụ thể, phát hiện và quản lý sự thay đổi ngữ cảnh.Một lĩnh vực ứng dụng quan trọng là eHealth [19] Trong lĩnh vực ứng dụng này có rất

nhiều kịch bản, nhưng hai vấn đề tôi đề cập ở đây CDS (Computerized Decision Support)

và giám sát hỏng hóc PM (Patient Monitoring) Trong một ví dụ về CDS một nghiên cứu

trong lĩnh vực y khoa gọi là CREDO[27] làm nổi bật tính cần thiết của bệnh nhân vớiđiều kiện y tế mà được các chuyên gia y tế phục vụ, cung cấp các dịch vụ khác nhau, cầnphải hình thành một hiệu quả tổng thể Trong một ví dụ đã có hơn 200 dịch vụ và 65điểm quyết định quan trọng yêu cầu hỗ trợ Sàng lọc, chẩn đoán và lên kế hoạch bao gồmviệc sử dụng dữ liệu và tính toán các tài nguyên dựa trên cơ sở yêu cầu đàm phán QoS.Xác nhận và bảo mật dữ liệu bệnh nhân là rất quan trọng Minh họa những vấn đề của

PM trong đó giải quyết các phản ánh Akogrimo[40] Hệ thống giám sát PM từ một thiếtlập y tế có khả năng sử dụng cảm biến và kết nối mạng không dây, cung cấp một độ đolường đến một điểm đánh giá Các yêu cầu bao gồm các dịch vụ điện toán lưới di động,

an toàn thông tin liên lạc, bùng nổ tính toán chuyên sâu, khởi đầu các cuộc gọi trong hộinghị giữa các chuyên gia và điều chỉnh hiển thị các kết quả phát hiện một cách trực quan.Quản lý danh tính, bảo mật, độ tin cậy là quan trọng cho các tài nguyên không đồng nhấtcủa nhiều cơ quan vốn trong tình trạng các tài nguyên khẩn cấp cần được quản lý Xácthực của chuyên gia không bao gồm các trường hợp cụ thể liên quan trước đó Nhu cầutương tác là rất quan trọng khi các kịch bản có liên quan đến các tổ chức truyền thống

2/ Các tiêu chuẩn thông qua

Hình 6 minh họa các tiêu chuẩn đang được sử dụng trong một số gói phần mềm lưới Các

ưu thế tiêu chuân chuẩn OGF kết hợp với OGSA và WSRF Rõ ràng chứng nhận cơ sở hạ

tầng PKI (Public-Key-Infrastructure) X.509 tìm thấy được áp dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực điện toán lưới Bảng cũng cho thấy các tiêu chuẩn OGSA-BES (OGSA-

Basic Execution Service), OGSA-URS (OGSA-Resource Usage Service) và OGSA-UR

(OGSA-Usage Records) có thể áp dụng rộng rãi nhất trong các middleware được xem xét.

Một khía cạnh khác là không nắm được số lượng cơ sở hạ tầng sử dụng rất ít các tiêuchuẩn Tại mỹ TeraGrid và OSG cả hai bị chi phối bởi các phần mềm đặt hàng hoặc phân

tán trong việc đóng gói bằng cách thông qua dữ liệu ảo Toolkit VDT (Virtual Data

Toolkit) [60].

Các tiêu chuẩn Unicore 6 GT 4 GLite GOS v3.2 Fura

Security Assertion Markup Language (SAML)    

extensible Access Control Markup Language

WS-Security (Transport Level Security (TLS))     

Thực thi Job Submission Description Language (JSDL)    

OGSA-BES (Basic Execution Service)   

Distributed Resource Management Application

API (DRMAA)

Dữ liệu OGSA-ByteIO

Thông tin Web Service Resource Framework (WSRF)   

Hình 6: Thực hiện các tiêu chuẩn so sánh trong lưới trung gian (middleware)

Trong những trường hợp này, các tiêu chuẩn chỉ có thể nhìn thấy là GridFTP và X.509.Mỗi chứng thực của X.509 được xử lý theo những cách hoàn toàn khác nhau trên lưới

khác nhau Trong thực tế không có cơ sở hạ tầng nào hoạt động dựa vào hoàn toàn (hoặc

chủ yếu) các tiêu chuẩn lưới, nhưng thay vì sử dụng một sự chấp vá các gói phần mềm

của bên thứ ba, hy vọng “tương thích” các trang web chạy cùng một phiên bản phần mềm

để có thể tối đa hóa khả năng tương tác thành công

Nó cũng là điều cần thiết lưu ý rằng các ứng dụng lưới ở tầng cao sẽ phụ thuộc vào cácdịch vụ middleware, trong đó khả năng tương tác luôn luôn xãy ra, ngay cả khi hai hỗ trợ

thiết lập cùng một tiêu chuẩn Điều này cũng xảy ra bởi vì chưa hoàn thành hoặc chấp vácác tiêu chuẩn.

3/ Phương pháp tiếp cận khả năng tương tác hiện nay

Hai phương pháp tiếp cận được theo đuổi là một phần áp dụng để giải quyết sự tương táclưới trong middleware là: giao thức chuyển đổi và tiêu chuẩn hóa Phương pháp tiếp cậnđầu tiên được giới thiệu là chuyển đổi giữa hai hệ thống Đây là một giải pháp ngắn hạnkhi thực hiện một thay đổi có lẽ chuyển tiếp và khả năng tương tác

Cách tiếp cận cổng chuyển đổi đã được dùng [65] để đạt được khả năng tương tác giửa

cơ sở hạ tầng lưới EGEE dựa trên gLite và CNGrid dựa tren GOS Trong trường hợp nàycách tiếp cận cổng chuyển đổi được áp dụng bởi gì gLite và GOS thực hiện trên các kiếntrúc khác nhau Một cổng chuyển đổi đã được áp dụng cho các công việc và dịch vụ quản

lý dữ liệu để đưa ra xem xét các công việc và truy cập dữ liệu bởi các middleware khác

Ví dụ khi một công việc được được đề xuất, một tập tin JDL (Job Description Language) theo yêu cầu của gLite được dịch sang một tập tin JSDL (Job Submission Description

Language) bằng GOS và ngược lại.

Các tiêu chuẩn làm cơ sở cho khả năng tương tác đã được phân tích [41] Công việc nàytập trung vào khả năng tương tác của công việc được đề xuất giữa gLite và UNICORE từcác dịch vụ chủ yếu khác gồm thực hiện các công việc được đặt hàng Tuy nhiênUNICORE và gLite chấp nhận các tiêu chuẩn mở như OGSA-BES[23] và JSDL[3] cócác đặc điểm tương tự nhau khách hàng có thể gọi điều hành dựa trên các tiêu chuẩn bêntrong UNICORE hoặc gLite Ngoài ra các giao diện chung để thấy rằng nó cần thiết thựcthi xử lý trên cả hai nhận dạng người dùng X.509 và quyền hạn cho phép OMII-UK[49]cũng bao gồm các dự án tập trung thực hiện các tiêu chuẩn dựa trên dịch vụ lưới nhưGridSAM, kho lưu trữ ứng dụng JSDL và OMII-SAGA

Cuối cùng OGF thành lập một nhóm cộng đồng để xem xét các vấn đề về khả năng tương

tác GIN(Grid Interoperation Now)[33] Nhóm này đánh giá lại tình trạng khả năng tương

tin phản hổi tiêu chuẩn OGF và các trưởng dự án phần mềm lưới trong trường hợp khảnăng tương tác không thể thực hiện.

4/ Tiêu chuẩn hóa về độ lệch

Xây dựng độ tin cậy trong phạm vi tương tác, quy định tiêu chuẩn có thể đạt được Các

độ lệch và sự đan xen bên trong giữa các tiêu chuẩn là nguyên nhân gây ra phải được giảiquyết bằng cách cung cấp các cơ sở hạ tầng và phát triển ứng dụng Để kết thúc sự phântích các độ lệch và sự chồng chéo đã được thực hiện bởi ETSI TC GRID Phương pháplập luận đã được xác định áp dụng rộng rãi để phân tích về độ lệch, phát triển một sốtrường hợp nghiên cứu như là cơ chế để xác định độ lệch, gom các độ lệch lại với nhau,

sự chồng chéo và các vấn đề dựa trên các chủ đề trong việc cân nhắc nhiều hơn về cáckiến trúc chung, kiến nghị giải quyết gồm các độ lệch, sự chồng chéo và các vấn đề đượcnêu

Sự chồng chéo và các độ lệch được gặp trong các tình huống khác nhau:

− Sự hiện diện của các ứng dụng phức tạp bao gồm cấu tạo của các dịch vụ theochiều ngang kết hợp với các dịch vụ lưới và các dịch vụ lưới theo chiều dọc làmcho việc sử dụng nhiều mạng, trong số đó có NGN

− Mối quan hệ giữa lưới và mạng

− Cho phép đa dạng trong một tiêu chuẩn riêng biệt có thể dẫn đến việc triển khaikhông tương thích

− Việc sử dụng công việc linh động cho thấy những vấn đê với các tiêu chuẩn nóđược thiết kế mô phỏng tĩnh trong nhận thức

− Chuyển đổi sang một phiên bản mới cụ thể Khi được xem xét toàn bộ các tiêuchuẩn, quá trình chuyển đổi trở thành một vấn đề phức tạp

− Thiếu hiện thực

5/ Phân loại độ lệch

Trong phần nghiên cứu của chúng tôi, độ lệch và sự chồng chéo đã được phân loại thành

bốn chủ đề lớn: bảo mật, mức độ dịch vụ SLA (Service Level Agreement) và QoS, nhiên

liệu và dịch vụ phát hiện Xác định các độ lệch được đề cập trong đoạn tiếp theo có thểgiải quyết trong ngắn hạn cho các ứng dụng cụ thể và khung thử nghiệm thông qua cácràng buộc dựa trên chính sách, trong khi độ lệch khác yêu cầu các tiêu chuẩn dài hạn.5.1/ Bảo mật

Bảo mật bao gồm xác thực, ủy quyền, bảo vệ và tin cậy Các vấn đề về chứng thực củathiết bị người dùng NGN (UE) tương tự như người sử dụng, máy chủ và dịch vụ nhậndạng điện toán lưới Cả hai lĩnh vực NGN và điện toán lưới thiếu các tiêu chuẩn đểhướng dẫn phát triển Các độ lệch tiêu chuẩn thực tế tồn tại xung quanh các vấn đề ủyquyền trong lĩnh vực điện toán lưới Các tiêu chuẩn liên quan đến hoạt động bảo mât lỗithời cơ sở hạ tầng còn hạn chế Ngoài ra thiếu các tiêu chuẩn liên quan đến việc sử dụng

nhóm, vai trò và thuộc tính như một phần tổ chức ảo hóa năng động VO (Virtual

Organization) tồn tại.

5.2/ SLA và QoS

Một loại quan trọng của cơ sở hạ tầng phân tán, có một sự cần thiết về hiệu quả và kịpthời thay thế hành động khi các mục tiêu của SLA bị vi phạm trong một thời gian tạmthời để duy trì đầy đủ ở mức độ dịch vụ Cấu trúc mô tả dịch vụ SLA được định nghĩanhưng tên và ngữ nghĩa của chúng được định nghĩa bên ngoài tiêu chuẩn SLA Những

mô tả đã được xem xét cho việc tính toán các tài nguyên nhưng nhưng không giống các

mối quan hệ với mạng (ví dụ như NGN) Cung cấp các ứng dụng đa dạng sẽ được trình

bày trong việc thiết lập SLA và giám sát

5.3/ Nhiên liệu

Chi phí bao gồm hoạt động thu thập dữ liệu từ các tài nguyên Các giải pháp hiện tại

Cung cấp một hóa đơn duy nhất trong một ứng dụng nhiều nhà cung cấp yêu cầu thêmthông tin để cấp phát Có sự đan xen giữa việc sử dụng cấu trúc điện toán lưới và nănglượng chi tiết của NGN mà sẽ cung cấp một vấn đề khi NGN trở thành một công nghệ hỗtrợ cho điện toán lưới.

5.4/ Dịch vụ phát hiện

Các giải pháp tồn tài cho dịch vụ phát hiện như UDDI (Universal Description, Discovery

and Integration) đã được xác định là không tương thích bởi vì nó không chuyển đổi tự

nhiên Một tiêu chuẩn là cần thiết cho dịch vụ lưới mà có thể hỗ trợ chứng thực VO, mộtmức độ năng động cao hơn và bao gồm trạng thái dịch vụ Có sự chồng chéo đáng kểtrong khả năng cung cấp bởi lĩnh vực điện toán lưới khác nhau dịch vụ thư mục và cơ chếphát hiện dịch vụ Như vậy có phạm vi quan trọng để phân tích các yêu cầu về sự khácnhau của hệ thống và hướng tới một một mạng lưới thư mục là tiêu chuẩn dịch vụ chung.Các giải pháp tồn tại cho việc phát hiện dịch vụ là không nhận dạng tốt các thiết bị, cái

đó cần thiết cho các tình huống chẳng hạn như mạng cảm biến

6/ Tầng cao góp phần vào các độ lệch

Nhiều độ lệch không phải là các vấn đề xung quanh vào lĩnh vực công nghệ cụ thể nhưng

nó đến từ quá trình xử lý của con người, các thành phần dịch vụ hoặc các tầng kiến trúc

và vòng đời hệ thống phức tạp

Một sự thiếu hụt xãy ra khi triển khai thực hiện không bắt kịp với các tiêu chuẩn OGF vàOASIS Cung cấp điện toán lưới hiện nay phải được mở rộng thông qua phần mềm lướitrong các dịch vụ web bởi vì sự thành công ban đầu dường như chậm Điều này đã được

thay đổi bởi nhóm làm việc sản xuất cơ sở hạ tầng lưới PGI-WG (Production Grid

Infrastructure Working Group) gần đây đã được hình thành trong OGF để giải quyết các

vấn đề cụ thể mà sản xuất lưới được ủng hộ khi họ áp dụng các tiêu chuẩn OGF

Độ lệch khác là kết quả xem xét mối quan hệ giữa một điện toán lưới và mạng bên dưới

Ví dụ như OGF xác định thông tin có lẽ sử dụng nhiên liệu Mặc dù điều này bao gồm

các tiêu chuẩn internet IETF cũng như tiêu chuẩn NGN từ ETSI Có một nhu cầu cầnthiết cho quy trình xử lý để cho phép các cơ chế khác nhau làm việc ở tất cả các tầng.Thiết kế các ứng dụng phức tạp liên quan đến thành phần dịch vụ Bất kỳ lĩnh vực đượcquan tâm bị ảnh hưởng bởi sự cấu thành Ví dụ mạnh nhất là cơ chế bảo mật cơ sở hạtầng phải được thống nhất toàn diện trong sự hiện diện của một ứng dụng Chính sáchbảo mật cần được chia sẽ và hợp nhất trong cách dự đoán Đây là lĩnh vực mà hiện nàybao phủ hết các tiêu chuẩn lưới SLAs cũng bị ảnh hưởng nơi mà thành phần dịch vụ cầnphải được đàm phán hiệu quả trên các thành phần dịch vụ SLAs Tương tự vậy, phí haomòn cần thiết để có trong các thành phần dịch vụ Nói chung có rất ít tiêu chuẩn bao gồm

mô hình tính phí cho các dịch vụ điện toán lưới

Trong mỗi tiêu chuẩn lưới riêng biệt, thường có chổ cho sự thay đổi một là chủ ý thay đổilinh hoạt hoặc vô ý Điều này hạn chế khả năng tương tác giữa thực hiện Nếu tập conkhác nhau thay đổi được chọn lựa Khả năng này không tương thích cần thiết bởi các tiêuchuẩn hạn chế thay đổi hoặc hợp nhất các giao thức dịch vụ đặc trưng được yêu cầu vàthỏa thuận

Tính phức tạp trong môi trường năng động là đưa ra các độ lệch (lỗ hỏng) Hành vi trong

suốt quá trình chuyển đổi từ một môi trường khác không được thảo luận: ví dụ trong cácdịch vụ di động nơi mà các đặc tính trên mạng chẳng hạn như băng thông hoặc chấtlượng dịch vụ QoS có lẽ thay đổi trong suốt quá trình đàm thoại Mặc dù thông số kỹthuật lưới có một vài biến đổi các yêu cầu của người dùng và khối lượng công việc, họthường không trang bị sự biến đổi đó trong các phiên làm việc

Nhiều giao thức lưới và các tiêu chuẩn dữ liệu không được coi là tiêu chuẩn chu kỳ vàmôi trường làm việc nơi mà nhiều các tiêu chuẩn được sử dụng cùng lúc Các phiên bảnthỏa thuận và khả năng thích nghi sẽ được giới thiệu ví dụ như dịch vụ web WS[2] tham

khảo đến một phiên bản khác của WS-Addressing được triển khai hiện nay, rõ ràng đây là

phiên bản cần thiết để giới thiệu Điều này sẽ trở nên quan trọng như các ứng dụng phứctạp chạy trên một số dịch vụ lưới được sử dụng

V THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG TƯƠNG TÁC

Sự phù hợp về khả năng kiểm tra các tương tác bao gồm thực hiện thử nghiệm theo cácthông số kỹ thuật mà họ dự định cung cấp các chức năng Trong phần tiếp theo chúng tôidùng các mẫu tiêu chuẩn thay vì các đặc điểm cụ thể, bởi vì chúng tôi xem xét một đặcđiểm được tiêu chuẩn hóa và được công bố bởi tổ chức OGF, W3C hay ETSI Trongphần này chúng tôi mô tả chi tiết sự phù hợp, kiểm thử các tương tác và thảo luận cáccông việc liên quan đến thử nghiệm điện toán lưới và mô tả quá trình ETSI cho sự pháttriển phù hợp các thử nghiệm tương tác Cuối cùng chúng tôi trình bày một ví dụ như quytrình của ETSI làm thế nào có thể dùng để xác định các thử nghiệm tương tác cho các hệthống điện toán lưới Ví dụ này dựa trên các tiêu chuẩn OGF OGSA-BES[23]

1/ Thử nghiệm khả năng tương tác phù hợp

Tại ETSI, thực hiện các tiêu chuẩn có thể chính thức thử nghiệm phù hợp với khả năngkiểm thử, kiểm thử tương tác hoặc thử nghiệm tương tác với kiểm tra phù hợp[13] Có bacách tiếp cận được minh họa trong hình 7 Mỗi cách tiếp cận điều có ưu điểm và hạn chế.Thử nghiệm phù hợp là chức năng kiểm tra black-box được thực hiện bên dưới IUT

(Implementation Under Test) nơi mà IUT trình bày các tiêu chuẩn phù hợp Các IUT được nhúng vào bên trong của một hệ thống thử nghiệm SUT (System Under Test) Các

SUT là môi trường thử nghiệm mà có chứa các IUT và có một phần hệ thống giả lập màIUT được tương tác với dịch vụ cung cấp cho người sử dụng Tuy nhiên, thậm chí quamột kiểm tra phù hợp cũng không được tự động chứng minh các IUT tương thích với các

hệ thống khác, thực hiện như một tiêu chuẩn Lý do của tiêu chuẩn này là thường không

đủ chính xác; chúng chứa đựng các thực hiện tùy chọn và yêu cầu giải thích không gian

cụ thể

Thử nghiệm tương tác chứng minh rằng hai hoặc nhiều thiết bị kiểm thử bên dưới EUTs

(Equipments Under Test) cung cấp cùng nhau mô tả chức năng end-to-end hoặc chứa

hàm ý các tiêu chuẩn Trong thiết lập này một EUT được xem xét để có một hệ thốnghoàn chỉnh mà có thể bao gồm một số thành phần phần mềm và phần cứng Các EUTs

hoạt động liên quan đến một Moc (Means of Communication) mà không phải chủ đề thử

nghiệm tương tác Do đó SUT cho khả năng thử nghiệm tương tác chỉ bao gồm EUTs vàkhông có MoC Tuy nhiên có sự tồn tại một phần ẩn trong đó mà dịch vụ truyền thôngcần thiết cho các hoạt động tương tác có liên quan, EUTs đã được thử nghiệm phù hợptrước khi khả năng tương tác xãy ra Thật không may thực tế cho thấy nhiều khả năngtương tác có liên quan đến những vấn đề phù hợp với giao diện truyền thông

Hình 7: Các tiếp cận thử nghiệm

Với lý do này, ETSI ủng hộ khả năng thử nghiệm tương tác với việc kiểm thử phù hợp,một cách lai ghép của hai phương pháp tiếp cận được miêu tả ở trên như tiếp cận thử

nghiệm tương tác Phương pháp tiếp cận thứ 3 này mở rộng khả năng tương tác

end-to-end với việc giám sát gồm truyền thông tin giữa EUTs Giám sát được dùng để kểm thử

sự phù hợp của EUTs với các giao thức cụ thể bên trong SUT trong suốt quá trình thửnghiệm tương tác Kinh nghiệm ETSI với việc áp dụng phương pháp tiếp cận lai ghép

trong Plugtests™ đã được một số trường hợp tương tác end-to-end đã được quan sát dù

EUTs không giao tiếp theo các tiêu chuẩn cơ bản Mặc dù cách tiếp cận này không thể

thay cho thử nghiệm phù hợp, nhưng nó sẽ cho cái nhìn sâu rộng trong một tiêu chuẩnphù hợp của EUTs tham gia vào thử nghiệm tương tác.

2/ Các công việc liên quan đến thử nghiệm lưới

Một phương pháp tiếp cận thử nghiệm ứng dụng điện toán lưới dựa trên Globus Toolkitđược trình bày[54] Công việc này tập trung vào thử nghiệm phù hợp được áp dụng cácchuẩn quốc tế ISO/IEC nhiều phần tiêu chuẩn 9646 OSI phù hợp phương thức thửnghiệm và Framwork[37] cho các đặc điểm thử nghiệm và thực hiện bằng cách dùng để

kiểm tra hệ thống kiểm soát thử nghiệm TTCN-3 (Test Control Notation)[20,66] Trong

một trường hợp nghiên cứu cho thấy rằng khái niệm thử nghiệm của TTCN-3 và cơ chếcung cấp truyền thông từ xa bởi TTCN-3 chạy trong môi trường rất tốt, các thử nghiệmphân tán trong môi trường điện toán lưới

Cơ sở hạ tầng điện tử cho việc thử nghiệm, tích hợp và dự án cấu hình phần mềmETICS[9] cung cấp một hệ thống xây dựng và thử nghiệm bằng phần mềm điện toán lướithực sự và các tiêu chuẩn công nghiệp tốt nhất cho việc thực thi ETICS được sử dụngcho việc xây dựng quy trình tương tác của gLite bởi EGEE Ví dụ như ETICS thực hiệndựa trên EGEE là phân tích phù hợp IPv6 của gLite và thử nghiệm phân tán trên phiên

bản IPv6 của BDII (Berkely Database Information Index) Ngoài ra EGEE áp dụng hệ

thống ETICS để xây dựng một số dịch vụ ở tầng cao chẳng hạn như GridWay, hơn nữa

dự án ETICS 2 tiếp tục hỗ trợ áp dụng rộng rãi các công nghệ điện toán lưới OGF thựchiện một số công việc thử nghiệm cụ thể cho BytelO[43] và GridRPC[44] Các thửnghiệm cụ thể được mô tả kiểm tra chính thức mà chủ yếu dựa vào định hướng phù hợp,

tiếp cận thử nghiệm hơn là chức năng end-to-end từ một điểm quan sát ETSI.

3/ Phát triển thử nghiệm quy trình ETSI.

Các phát triển thử nghiệm cụ thể[12,56] là một quá trình đi qua nhiều bước được minhhọa trong hình 8 Các bước có thể hiểu như một mức độ trừu tượng hóa mà khoảng cáchgiữa các điểm nối là một tiêu chuẩn hoặc điểm kết thúc phù hợp hoặc một thử nghiệmtương tác cụ thể

Hình 8: Quy trình ETSI phát triển thử nghiệm

Trong bước 1, xác định các yêu cầu về thông số kỹ thuật trong hồ sơ Một yêu cầu cụ thể

về hành vi của IUT tức là một loạt yếu tố và kết quả dự kiến từ IUT, điều đó có thể ướcđịnh được bằng một biện pháp thử nghiệm Những yêu cầu có thể được công bố trong

hướng dẫn Sau đó trong bước 2 thực hiện phù hợp (hoặc chức năng) báo cáo được quy định (ICS/IFS) Bước này thực chất là một danh sách các chức năng được kiểm tra ở mức

độ cao và khả năng hỗ trợ bởi IUT ICS/IFS có thể sử dụng xác định một cách nhanhchóng nếu thực hiện trên cùng một tiêu chuẩn thì có khả năng xãy ra liên hoạt động

Trong bước kế tiếp (bước 3) mục tiêu thử nghiệm TPs (Test Purposes) được chỉ định cụ thể cho các yêu cầu và một nhóm TPs, TSS (Test Suite Structure) được xác đinh Nếu

một yêu cầu có thể đánh giá từ việc đưa ra các thử nghiệm từ đó mục tiêu thử nghiệmđược xác định các tiêu chí cho phương án Sau đó trong bước 4 mỗi TP không chính thức

được phát triển để mô tả thử nghiệm TD (Test Description) Trong bước 5 TP hoặc TD

nhận của TCs và thông thường không được thực thi bởi ETSI Xác nhận đảm bảo rằngTCs được xác định một cách chính xác Nó có thể thực hiện bằng các TCs tại một sựkiện tương tác hoặc bằng cách sử dụng các công cụ thử nghiệm để kiểm tra sự phù hợpvới một số thực hiện khác nhau để đưa ra một tiêu chuẩn Quá trình xác nhận các vấn đềđược phát hiện nên được báo cáo để ETSI và các thay đổi trong kỹ thuật ETSI TC Cácxác nhận của TCs là hình thức tương tác cuối cùng hoặc thử nghiệm các kỹ thuật phùhợp.

4/ Thử nghiệm khả năng cộng tác điện toán lưới cụ thể cho OGSA-BES

Trong phần này quá trình thử nghiệm các đặc điểm kỹ thuật của ETSI được minh họabằng cánh sử dụng các yêu cầu được xác định trong tiêu chuẩn OGF OGSA-BES[23].OGSA-BES là một ứng viên cho các thử nghiệm tương tác bởi khả năng tương tác giữaOGSA-BES được định nghĩa trong các tiêu chuẩn và OGSA-BES không chỉ thực hiệnbởi các hệ thống điện toán lưới xem hình 6, nhưng cũng thực hiện bởi các điện toán lưới

khác, cluster và môi trường đám mây chẳng hạn như Microsoft HPC Server [42],

GridSam [39], and BES++ [4, 55]

4.1/ Giới thiệu một OGSA-BES

OGSA-BES là một tiêu chuẩn OGF mà cụ thể dịch vụ khởi tạo web, giám sát và kiểm

soát các yêu cầu hoạt động được tính toán từ dịch vụ thực thi cơ bản BES (Basic

Execution Service) máy trạm đến máy chủ Các hoạt động trong ngữ cảnh OGSA-BES

được mô tả với JSDL[3] và có thể ví dụ như xử lý UNIX hoặc Windows, dịch vụ webhoặc lập trình song song trong môi trường được quy định Một máy chủ BES chấp nhậntương thích thực hiện các tính toán tài nguyên Những tài nguyên này có thể là một máy

tính đơn lẽ, quản lý cluster bằng một tài nguyên quản lý như một môi trường chứa dịch

vụ web hoặc máy chủ BES khác