Разработка системы запуска ресурсоемких приложений в облачной гетерогенной среде

• Автор: Е Мьинт Найнг
• Шифр специальности: 05.13.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Классификация распределенных вычислительных систем и облачных вычислений
1.1 Метакомпыотинг
1.1.1 Основные понятия
1.1.2 Кластерная технология
1.2 Технологии Грида
1.2.1 Архитектура Грида
1.2.2 Общие задачи Грида
1.3 Технологии облачных вычислений
1.3.1 Основные характеристики облачных вычислений
1.3.2 Особенности облачных вычислений
1.3.3 Вызовы облачных вычислений
1.4 Выводы
Глава 2. Анализ и выбор оптимальных систем распределенных вычислений на основе технологий облачных вычислений
2.1 Анализ Облачных платформ и выбор архитектуры облачной вычислительной среды
2.2 Исследование системы динамической балансировки нагрузки для повышения производительности распределенной вычислительной системы в облаке
2.3 Анализ и выбор оптимальной системы повышения степени защиты данных и ресурсов облачного комплекса
2.3.1 Аннализ системы безопасности облачных вычислений
2.3.2 Анализ системы безопасности технологии Grid
2.3.3 Выбор оптимальной системы повышения степени защиты данных и ресурсов облачного комплекса
2.4 Исследование системы для управления виртуальными кластерами в облачной вычислительной среде
2.5 Выводы
Глава 3. Организация системы доступа пользователей и запуска приложений в облачной среде
3.1 Разработка виртуальной кластерной среды с единым образом операционной системы в облаке

3.2 Разработка системы безопасности гридовского типа в среде облачных вычислений
3.3 Запуск приложение в распределенной вычислительной среде на основе технологии облачных вычислений
3.3.1 NAS Parallel Bencmarks
3.3.2 OpenFOAM
3.4 Выводы
Глава 4. Консолидация и интеграция программных комплексов в облачной гетерогенной среде
4.1 Комплекс программ для созднкания операционного окружения облачных вычислений
4.2 Развертывание программного обеспечения OpenFoam в виртуальной кластерной среде
4.3 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Прогресс в развитии современных информационных технологий непосредственно связан с применением ресурсоемких приложений в наукоемких исследованиях, а также в промышленных прикладных задачах в авиастроении, судостроении, биотехнологии, фармацевтике, генетике и других передовых направлениях человеческой деятельности.
Для удовлетворения потребностей практики в существенном увеличении производительности средств обработки информации, создатели информационных технологий разработали и предложили распределенные вычисления в виде Грид-технологий и их дальнейшего развития в так называемых облачных вычислениях.
Облачные вычисления — это вычислительная модель, в которой ресурсы, такие как вычислительные мощности, системы хранения, сети и программное обеспечение абстрагированы и обеспечены как службы в интернете для удаленного пользователя. По его требованию обеспечиваются доступность выделения ресурсов, динамическая и фактически бесконечная масштабируемость при решении конкретных задач.
Преимущества технологии облачных вычислений включают высокую производительность, экономию в расходах, высокую степень доступности, и легкую масштабируемость.
Однако, при ее практической реализации возникает целый ряд еще не решенных научных проблем, препятствующих полноценному использованию всех потенциальных достоинств такого подхода.
Во-первых, стремление создать универсальную облачную систему неизбежно сталкивается с необходимостью работать в гетерогенной среде и
Глава 2. Анализ и выбор оптимальных систем
распределенных вычислений на основе технологий облачных вычислений
2.1 Анализ Облачных платформ и выбор архитектуры облачной вычислительной среды
В работе исследованы методы построения облачной инфраструктуры с открытым исходным кодом и эффективной распределенной вычислительной среды на основе технологии облачных вычислений. В настоящее время многие ведущие корпорации участвуют в развитии облачных вычислений и были предложены многие платформы облачных вычислений. Создалась благоприятная ситуация для изучения и приложения облачных вычислений. Для начинающих пользователей все еще очень трудно сделать разумный выбор среди большого количества предложений. Они не знают, какие различия существуют для различных платформ облачных вычислений и какие характеристики и преимущества есть у каждой. Чтобы выбирать оптимальную систему для построения облачной вычислительной среды, ниже подробно проанализированы и обсуждены проблемы, характеристики, архитектура и приложения нескольких популярных платформ облачных вычислений. Из сравнения этих платформ пользователи могут лучше понять различные облачные подходы и более разумно выбрать то, что они хотят. В данной главе приводятся результаты тестирования Еиса1урШ5 и ОреппеЬи1а на гетерогенной платформе ПМПУ СПбГУ и анализируются их особенности и достоинства для университетских проектов дата-центров.
С точки зрения развертывания, платформа облачных вычислений включает три вида, которыми являются частные облака, публичные облака и гибридные облака. Публичное облако это Облачная инфраструктура, которая