Xây dựng công cụ quản lý tài khoản, giám sát và tính cước người sử dụng tài nguyên cho hệ thống điện toán đám mây báo cáo tổng kết kết quả đề tài khcn cấp trường msđt t khmt0 2012 21
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (524.63 KB, 26 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
FOG
BÁO CÁO TỔNG KẾT KẾT QUẢ
ĐỀ TÀI KHCN CẤP TRƯỜNG
Tên đề tài:
Xây dựng công cụ quản lý tài khoản, giám sát và tính cước người sử
dụng tài nguyên cho hệ thống điện toán đám mây
Mã số đề tài: T-KHMT-2012-21
Thời gian thực hiện: 18 tháng
Đồng chủ nhiệm đề tài:
TS Lê Thanh Vân
ThS Nguyễn Lê Duy Lai
Cán bộ tham gia đề tài:
Ks Nguyễn Huynh
Thành phố Hồ Chí Minh – Tháng 8/2013
Danh sách các cán bộ tham gia thực hiện đề tài
(Ghi rõ học hàm, học vị, đơn vị công tác gồm bộ môn, Khoa/Trung tâm)
1.
TS. Lê Thanh Vân, Bộ môn Hệ thống và mạng, Khoa KH&KT máy tính.
2.
ThS. Nguyễn Lê Duy Lai, Bộ môn Hệ thống và mạng, Khoa KH&KT máy
tính
3.
KS. Nguyễn Huynh, Bộ mơn Hệ thống và mạng, Khoa KH&KT máy tính
2
MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................................ 3
I.
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ................................................................................................... 4
II. NỘI DUNG TRIỂN KHAI ........................................................................................... 5
2.1
Khảo sát hiện trạng về điện toán đám mây tại Việt Nam....................................... 5
2.2 Một số cơ chế tính cước người sử dụng tài nguyên ĐTĐM ....................................... 6
2.2.1 Google Cloud ....................................................................................................... 6
2.2.2 IBM Cloud ........................................................................................................... 9
2.2.3 Amazon Cloud ................................................................................................... 10
2.3 Đề xuất mơ hình tính chi phí cho tài nguyên sử dụng .............................................. 11
2.4 Triển khai hệ thống: .................................................................................................. 13
2.4.1 Thiết kế hệ thống: .............................................................................................. 13
2.4.2 Triển khai hệ thống: ........................................................................................... 18
Chi phí thực của điện toán đám mây: ......................................................................... 19
III.
KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC .......................................................................................... 23
IV.
KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ .................................................................................... 24
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 25
PHỤ LỤC ........................................................................................................................... 26
3
I.
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
Trong những năm gần đây, sự phát triển của điện toán đám mây mở ra một cách thức
truy cập, sử dụng dễ dàng các tài nguyên máy tính cho người dùng dưới dạng dịch vụ với
chi phí thích ứng, linh hoạt, ít tốn kém hơn. Người dùng không phải lo lắng về các vấn đề
về kỹ thuật, bảo trì hệ thống cũng như sự hạn chế về cơ sở hạ tầng. Họ đăng ký dịch vụ
trên đám mây và chỉ phải trả cho những gì họ sử dụng ở mức giá rẻ hơn, không quan tâm
đến chi phí cao đối với sự đầu tư cơ sở hạ tầng cho hệ thống, bảo trì, nâng cấp, sao lưu và
lưu trữ, … .
Có nhiều khái niệm về một hệ thống điện tốn đám mây (ĐTĐM) nhưng nhìn chung
có thể xem ĐTĐM là một tập hợp nhiều máy tính vật lý phục vụ các yêu cầu tài nguyên từ
người sử dụng dưới hình thức cung cấp các máy ảo (VM). Việc phân bổ các VM hiệu quả
đáp ứng nhiều mục tiêu cho cả chủ sở hữu các nguồn tài nguyên và người sử dụng sẽ dẫn
đến sự thành công của một hệ thống ĐTĐM [1,3].
Một số yếu tố chính tạo nên sự thành cơng của đám mây gồm có: tối đa mức hiệu
quả đáp ứng, tối thiểu sự tiêu hao năng lượng, cân bằng được lợi nhuận của nhà cung cấp
cũng như sự hài lòng của khách hàng về sự đáp ứng nhanh cùng các chính sách giá [2,4].
Từ những yếu tố đó, việc xây dựng được một cơng cụ quản lý và giám sát tài khoản người
sử dụng tài nguyên hệ thống một cách hợp lý, hiệu quả đáp ứng mọi nhu cầu của người sử
dụng là cá nhân hay tố chức là hết sức cần thiết. Qua đó người sử dụng hệ thống có thể dễ
dàng tiếp cận, hiểu rõ và sử dụng cơng nghệ Điện tốn đám mây một cách hiệu quả để đáp
ứng thỏa mãn và nhu cầu của mình. Với các dịch vụ sẵn có trên đám mây, cá nhân và
doanh nghiệp không phải trả chi phí để đầu tư hệ thống máy tính cũng như phần mềm cần
thiết. Điều mà người dùng thật sự quan tâm là với các yêu cầu sử dụng đặt ra, họ phải trả
một khoản chi phí là bao nhiêu, và chi phí đó dựa vào những yếu tố nào quyết định để họ
có thể điều chỉnh giá cả phù hợp với nhu cầu sử dụng cũng như túi tiền của mình.
Nhìn nhận vấn đề thực tế trên, đề tài đề xuất xây dựng công cụ quản lý tài khoản,
giám sát và tính cước người sử dụng tài nguyên cho hệ thống điện tốn đám mây với các
mục tiêu chính:
-
Xây dựng và triển khai một hệ thống mang tính thử nghiệm dựa trên mơ hình điện
tốn đám mây.
4
-
Trên hệ thống này sẽ xây dựng một hệ thống quản lý có khả năng tạo, cấp phát và
quản lý các máy ảo tự động theo yêu cầu của người dùng.
-
Xây dựng công cụ quản lý thời gian đăng nhập và tính cước tùy theo thời gian và
tài nguyên sử dụng của người dùng
Để thực hiện triển khai hệ thống với các mục tiêu đã đặt ra như trên, toàn bộ hệ
thống sẽ được chia ra làm 3 module khác nhau, bao gồm:
-
Web servlet Open BKCloud: Cổng thông tin giữa người dùng và hệ thống giúp
người dùng tạo tài khoản, đăng nhập, đưa ra các yêu cầu và làm việc với máy ảo
được cấp phát bởi hệ thống.
-
Hệ cơ sở dữ liệu: Nơi lưu trữ các yêu cầu, tài khoản, thời gian đăng nhập, chi phí
tùy theo tài nguyên và thời gian sử dụng.
-
Bộ Request manager: Đóng vai trị quản lý và xử lý các yêu cầu của người dùng,
đồng thời tiến hành việc triển khai máy ảo, cài đặt hệ điều hành và cài đặt ứng
dụng tự động.
II. NỘI DUNG TRIỂN KHAI
2.1 Khảo sát hiện trạng về điện toán đám mây tại Việt Nam
Cùng với xu hướng chung của sự phát triển điện toán đám mây, Việt Nam đang dần
tiếp cận các kỹ thuật công nghệ thông qua các dự án của một số doanh nghiệp nước ngoài
như IBM, Intel … ĐTĐM được coi là giải pháp cho những vấn đề mà nhiều công ty đang
gặp phải như thiếu năng lực cơng nghệ thơng tin, chi phí đầu tư hạn chế… Hầu hết các
nhà lãnh đạo công nghệ thông tin đều khá kỳ vọng khi nhận định về công nghệ này. Các
chuyên gia trong ngành nhận định rằng với sự thâm nhập và mở rộng hoạt động của các
nhà cung cấp dịch vụ tại Việt Nam, điện toán đám mây sẽ phát triển thuận lợi.
Tại Việt Nam, IBM là doanh nghiệp tiên phong khai trương trung tâm điện toán đám
mây vào tháng 9/2008 với khách hàng đầu tiên là là Công ty cổ phần công nghệ và truyền
thông Việt Nam (VNTT). Tiếp theo sau, FPT ký kết với Microsoft châu Á-Trend Micro để
hợp tác phát triển "đám mây" ở châu Á. Nhận định về hợp tác này, đại diện Trend Micro
cho rằng, điện toán đám mây sẽ đem lại cơ hội cho Việt Nam bởi cơng nghệ hồn tồn
5
mới sẽ giúp giới trẻ Việt Nam vốn rất năng động sẽ có thêm điều kiện sáng tạo và phát
huy tài năng của mình.
Ngày càng có nhiều nhà cung cấp hạ tầng và giải pháp chú ý đến thị trường Việt
Nam như: HP, IBM, Oracle, Microsoft... Các doanh nghiệp trong nước do đó càng có cơ
hội tiếp cận thơng tin để tìm kiếm giải pháp tối ưu, tận dụng lại hạ tầng và thiết bị đang
sẵn có của doanh nghiệp.
2.2 Một số cơ chế tính cước người sử dụng tài ngun ĐTĐM
Nhằm có cơ sở để giải quyết bài tốn chi phí sử dụng tài nguyên, đề tài tham khảo
các mơ hình tính cước hiện có như Google cloud, IBM cloud và Amazone cloud. ĐTĐM
tập trung tối đa vào việc sử dụng cơng nghệ ảo hóa cung cấp các tài nguyên cơ sở hạ tầng :
phần cứng, phần mềm… như một dịch vụ. Người dùng gởi các yêu cầu tài nguyên (phần
cứng và phần mềm) đến các hệ thống, hệ thống sẽ tính tốn ước lượng các khoản chi phi
tương ứng để người dùng tham khảo và có sự lựa chọn phù hợp cho nhu cầu sử dụng và
tài chính của mình [5,6].
2.2.1 Google Cloud
Google Apps là một dịch vụ của Google cung cấp chức năng tương tự như bộ phần
mềm văn phịng truyền thống. Các dịch vụ điện tốn đám mây bao gồm: Gmail, Google
Calendar, Talk, tài liệu và trang web.
Các Apps Premier Edition cho phép bạn trỏ tên miền của cơng ty bạn để nó có vẻ
như là các dịch vụ được lưu trữ trên máy chủ của cơng ty bạn. Với Google Premium
Edition, bạn khơng cịn cần phải mua, khắc phục sự cố hoặc duy trì bất kỳ phần cứng máy
chủ hoặc phần mềm công cụ văn phịng, qua đó cắt giảm chi phí IT của bạn đáng kể. Lệ
phí của Google được giới hạn chỉ 50 USD / người dùng / năm, và nó có thể cung cấp cho
người dùng cài đặt và chỉnh sửa theo ý mình. Cơ sở dữ liệu tương thích với Microsoft
Outlook và các chương trình có liên quan khác.
Để thấy rõ lợi nhuận khi sử dụng google cloud ta so sánh chi phí khi triển khai
Microsoft Exchange 2007 cơ bản và những chi phí có thể tiết kiệm với Google Apps,
6
7
Hình 1: So sánh chi phí tính tốn mơ hình Google Apps và Microsoft Exchange 2007
Người dùng có thể kiểm tra và so sánh giá cả và chi phí của 2 mơ hình trên trang
chủ của Google Apps:
/>
8
2.2.2 IBM Cloud
-
Tính tốn chi phí theo giờ :
Hình 2: Tính cước phí theo tài nguyên giờ sử dụng
9
-
Tính tốn theo chuyển giao dữ liệu
Hình 3: Tính cước phí theo dung lượng dữ liệu in-out
2.2.3 Amazon Cloud
Amazon chủ yếu tính cước sử dụng theo 2 cách:
- Tính cước phí theo mỗi giờ sử dụng :
Hình 4: Tính cước phí theo mỗi giờ sử dụng
10
- Tính cước phí theo sự truyền tải dữ liệu
Hình 5: Tính cước theo phí truyền tải dữ liệu
Qua sự khảo sát ba hệ thống tính cước trên, đề tài sẽ đề xuất mơ hình tính cước ở
phần nội dung tiếp theo.
2.3 Đề xuất mơ hình tính chi phí cho tài ngun sử dụng
Trong việc tạo ra một mơ hình kinh tế của một ứng dụng, xác định tất cả các chi
phí là một cơng việc hết sức quan trọng. Ta có thể thêm các chi phí thành phần khác nhau
để tính tốn tổng chi phí sở hữu ứng dụng (TCP).
Dưới đây là một danh sách khá toàn diện về chi phí thành phần có thể, với :
-
Chi phí máy chủ (A): Với tất cả các thành phần phần cứng khác, chúng ta
đang đặc biệt quan tâm đến chi phí hàng năm của quyền sở hữu (bao gồm cả
hỗ trợ phần cứng cộng với chi phí khấu hao).
-
Chi phí lưu trữ (B): Một chi phí theo tỷ lệ trên tồn bộ hệ thống mạng lưu
trữ (SAN) hoặc lưu trữ gắn mạng (NAS) cần phải được xác định, bao gồm cả
quản lý và hỗ trợ chi phí cho phần cứng.
-
Chi phí mạng lưới (C): Hãy nhớ rằng ngay cả khi một ứng dụng di chuyển
vào trong đám mây, nó vẫn có thể sinh ra lưu lượng mạng.
-
Chi phí lưu trữ và sao lưu (D): Chi phí sao lưu và lưu trữ dữ liệu khi di
chuyển ứng dụng vào đám mây
11
-
Chi phí phục hồi thiệt hại (E): Trên lý thuyết, các dịch vụ đám mây sẽ có khả
năng phục hồi thiệt hại riêng, do đó có thể có một khoản tiết kiệm đáng kể về
khắc phục thiệt hại.
-
Chi phí trung tâm dữ liệu và cơ sở hạ tầng (F): Một loạt các chi phí bao
gồm cả điện, mặt bằng, làm mát, xây dựng bảo trì cần phải được tính tốn,
nhưng rất khó để chuyển xuống đến các ứng dụng cụ thể. Vì lý do đó, cố gắng
để tính tốn một yếu tố khơng gian chung cho mọi ứng dụng.
-
Chi phí nền tảng (G): Các chi phí bảo dưỡng hàng năm cho các môi trường
hoạt động ứng dụng cần phải được biết đến và được tính như một phần của
tổng chi phí.
-
Chi phí bảo trì phần mềm (phần mềm) (H) : Bao gồm chi phí bảo trì hàng
năm của phần mềm.
-
Chi phí trợ giúp hỗ trợ chung (I) : Tìm hiểu về hỗ trợ các u cầu khác nhau
chính là chìa khóa để đưa ra quyết định ngay trên đám mây.
-
Chi phí hoạt động hỗ trợ nhân sự (J) : Có một thiết lập tồn bộ chi phí hoạt
động hằng ngày liên kết với bất kỳ ứng dụng đang thực thi nào, một số trong
đó hỗ trợ một ứng dụng nhất định, chẳng hạn như điều chỉnh cơ sở dữ liệu và
quản lý hiệu suất.
-
Chi phí cơ sở hạ tầng phần mềm (K) : Một thiết lập toàn bộ phần mềm quản
lý cơ sở hạ tầng được sử dụng trong cài đặt bất kỳ, và nó có một chi phí liên
quan.
Dưới đây là một cơng thức tổng qt tính chi phí theo hàng năm, tuy nhiên cần phải
được điều chỉnh tuỳ theo tình hình thực tế cho phù hợp.
∑(Cost of Application in a Cloud Computing Data Center)
=
A+B+C+D+E+F+G+I+J+K
12
2.4 Triển khai hệ thống:
2.4.1 Thiết kế hệ thống:
Chúng tôi xây dựng một hệ thống mạng cục bộ (LAN) với hai máy Server
Blackmun và Server Midas, các máy PC đóng vai trò là kho lưu trữ dữ liệu hỗ trợ cho việc
cài đặt ứng dụng tự động và chia sẻ ứng dụng, đồng thời các máy này cũng sẽ dùng để
triển khai máy ảo và cài đặt ứng dụng. Bên cạnh đó, client 1 đóng vai trị một máy của
người dùng cuối.
Mơ hình vật lý của hệ thống được thể hiện ở hình 6 :
Hình 6 : Mơ hình vật lý các module trong hệ thống
13
Mơ hình thiết kế luận lý
Hình 7 : Thiết kế luận lý của hệ thống
Các module chính trong hệ thống bao gồm:
-
Web Interface : giao diện chính đóng vai trị nhận và xử lý yêu cầu của người
dùng.
-
RequestManager: Bộ não của hệ thống: cập nhật thông tin, thực hiện yêu cầu của
người dùng như ra lệnh triển khai máy ảo, cấu hình cài đặt phần mềm tự động...
-
Wrapper API : xử lý các lệnh request thành các API đưa về server xử lý.
-
Blackmun Server : Tài nguyên phần cứng, phần mềm của hệ thống, gồm các Iso
cũng như Software đã được tích hợp vào hệ thống, nhận nhiệm vụ triển khai các
máy ảo theo yêu cầu từ module RequestManager.
-
Midas Server: Xử lý tính cước ban đầu khi nhận request từ user và tính tốn tổng
chi phí sau khi user sử dụng hệ thống.
2 : Người dùng đăng ký, login và sử dụng dịch vụ bằng cách điền thông tin
chi tiết về nhu cầu sử dụng mà hệ thống cung cấp. Bên cạnh đó gởi thơng
14
tin start hay stop khi nhận được máy ảo với thông tin tương ứng đã được
cung cấp bởi Blackmun Server.
3 : Xác nhận là user thường hay user admin, đồng thởi gởi request xuống
khối Request Manager.
11, 12 : xử lý các lệnh request thành các API.
6 : gởi thông tin request về phần cứng cũng như phần mềm và thời gian sử
dụng dịch vụ Midas Server.
8 : gởi thông tin request về phần cứng cũng như phần mềm và các yêu cầu
là start hay stop máy ảo của người dùng về Blackmun Server.
9, 10 : gởi thông tin về mức phí ban đầu mà người dùng phải chi trả khi
đăng ký sử dụng dịch vụ với thông số yêu cầu và mức phí sử dụng khi
người dùng bắt đầu khởi động máy ảo.
7 : cung cấp máy ảo tương ứng với thông số mà người dùng đăng ký, đồng
thời khởi động hay dừng lại máy ảo theo yêu cầu người sử dụng
4, 5 : hiển thị hóa đơn mà Midas Server gởi về, và thông tin máy ảo mà
Blackmun Server tổng hợp được.
1 : đáp ứng yêu cầu người dùng
Web Interface sẽ nhận request từ người dùng, đồng thời cập nhật thông tin request
trên bộ Request Manager một cách liên tục. Bên cạnh đó, khi người sử dụng muốn truy
vấn thông tin về máy ảo trong tài khoản của họ, Web Interface sẽ kết nối vào cơ sở dữ liệu
của Blackmun Server thông qua bộ Request Manager để truy vấn thông tin và phản hồi lại
cho người dùng. Chi tiết về Web Interface sẽ được tôi đề cập trong phần hiện thực
Request Manager là một linux daemon kiểm tra định kỳ . Nếu có một request mới
được cập nhật, hệ thống sẽ truy vấn lấy thông tin và xử lý request đó.
Một request trong hệ thống có thể thuộc một trong các dạng sau:
-
Request về máy ảo, chứa những thông tin yêu cầu của người dùng bao gồm cấu
hình phần cứng (CPU, RAM, HDD, I/O) và hệ điều hành (OS) muốn được hỗ
trợ, cùng với những ứng dụng muốn được cài đặt tự động trên máy ngay khi
được cấp phát máy ảo lần đầu tiên.
15
-
Request chứa yêu cầu của người sử dụng về thông tin ứng dụng mà người dùng
muốn cài đặt thủ công.
-
Request chứa thông tin về ứng dụng mà người dùng muốn chia sẻ thông qua
kho ứng dụng chia sẻ.
Với chu kỳ liên tục, Request Manager quét các yêu cầu một lần, thực hiện các
nhiệm vụ sau:
-
Tìm các yêu cầu triển khai máy ảo của người dùng mà vẫn chưa được xử lý.
Nếu kết quả trả về là tồn tại những yêu cầu như vậy thì hệ thống sẽ tiến hành
triển khai các yêu cầu vừa tìm được, đồng thời đánh dấu yêu cầu vừa tìm được
trên hệ thống là đã xử lý.
-
Nếu kết quả triển khai máy ảo thành cơng thì sẽ tiếp tục quét cơ sở dữ liệu một
lần nữa để tìm các yêu cầu về cài đặt phần mềm chưa được xử lý. Nếu kết quả
trả về là tồn tại những yêu cầu phần mềm chưa được xử lý thì hệ thống sẽ tiến
hành kiểm tra xem máy ảo đã sẵn sàng để cài đặt phần mềm hay chưa. Nếu máy
ảo đã sẵn sàng thì việc cài đặt tự động các ứng dụng lên máy sẽ được thực hiện
và các yêu cầu sẽ được đánh dấu là đã xử lý. Nếu xuất hiện lỗi trong quá trình
cài đặt phần mềm, hệ thống sẽ thông báo cho người dùng biết.
-
Trong trường hợp việc triển khai máy ảo không thành công thì hệ thống sẽ
thơng báo lỗi và sẽ đợi đến lần quét tiếp theo để xử lý yêu cầu lại lần nữa.
Wrapper API: các hàm thủ tục gọi từ xa nhằm giải mã yêu cầu từ người dùng tới
hai server chính là Blackmun Server và Midas Server thơng qua bộ Request Manager. Bên
cạnh đó mã hóa các yêu cầu gởi về để bộ Request Manager xử lý cung cấp thông tin cho
người sử dụng.
Blackmun Server bao gồm hai kho dữ liệu. Một kho dữ liệu chứa các ứng dụng
dùng để cài đặt tự động và một kho lưu trữ các ứng dụng chia sẻ do người sử dụng tải lên.
Một kho dữ liệu là tài nguyên về phần cứng, sử dụng cho việc triển khai các máy ảo. Sau
khi thực hiện xong việc cài đặt ứng dụng và triển khai thành công các máy ảo, Web
Interface sẽ cập nhật thông tin vào Request Manager để gửi xuống Midas Server thực hiện
tính tốn chi phí tương ứng với từng u cầu gởi xuống của người dùng.
16
Midas Server là cơ sở dữ liệu lưu trữ các các hệ số tính tốn cũng như các thơng số
chi tiết về phần cứng cũng như phần mềm hiện có trong hệ thống. Đồng thời tổng hợp
thông tin từ Request Manager mà Blackmun Server gửi qua nhằm tính tốn chi phí ban
đầu khởi tạo cũng như chi phí sử dụng sau khi người dùng ngưng sử dụng hệ thống. Sau
đó gởi trả về cho Request Manager thực hiện nhiệm vụ thơng báo chi tiết về q trình sử
dụng và chi phí cho người dùng.
Các hàm chức năng của Midas Server:
checkAccount(auth, username)
Kiểm tra tài khoản người dùng
startMachine(auth, username, machine, isoID)
Khởi động máy ảo với ISO tương
ứng
stopMachine(auth,username, machine, time)
Dừng máy ảo
getUserBill(auth,username)
Hiển thị hóa đơn thanh tốn chi phí
sau khi sử dụng dịch vụ
createISO(auth, cpu, ram, storage, os, software)
Tạo ISO tương ứng với thơng số
máy ảo đã đăng ký và hiển thị chi
phí ban đâu cần chi trả để khởi tạo
máy ảo.
getAll(auth)
Hiển thị tồn bộ thơng tin về cơ sở
dữ liệu
getHardware(hardware)
Hiển thị danh sách các thông tin
phần cứng
getIORatio(auth, level)
Hiển thị tỷ giá I/O
setIORatio(auth, level, ratio)
Khởi tạo tỷ giá I/O
insertIntoIO(auth, level, description, ratio)
Thêm tỷ giá mới với giá trị I/O mới
showIO(auth)
Hiển thị dữ liệu I/O
getMemoryRatio(auth, level)
Hiển thị tỷ giá Memory
setMemoryRatio(auth, level, ratio)
Khởi tạo tỷ giá Memory
insertIntoMemory (auth, level, description, ratio)
Thêm tỷ giá mới với giá trị
Memory mới
showMemory (auth)
Hiển thị dữ liệu Memory
getISORatio(auth, level)
Hiển thị tỷ giá ISO
17
setISORatio(auth, level, ratio)
Khởi tạo tỷ giá ISO
insertIntoISO (auth, level, description, ratio)
Thêm tỷ giá mới với giá trị ISO
mới
showISO (auth)
Hiển thị dữ liệu ISO
getOSRatio(auth, level)
Hiển thị tỷ giá OS
setOSRatio(auth, level, ratio)
Khởi tạo tỷ giá OS
insertIntoOS (auth, level, description, ratio)
Thêm tỷ giá mới với giá trị OS mới
Hiển thị dữ liệu OS
showOS (auth)
getCPURatio(auth, level)
Hiển thị tỷ giá CPU
setCPURatio(auth, level, ratio)
Khởi tạo tỷ giá CPU
insertIntoCPU (auth, level, description, ratio)
Thêm tỷ giá mới với giá trị CPU
mới
showCPU (auth)
Hiển thị dữ liệu CPU
getSoftRatio(auth, level)
Hiển thị tỷ giá Soft
setSoftRatio(auth, level, ratio)
Khởi tạo tỷ giá Soft
insertIntoSoft (auth, level, description, ratio)
Thêm tỷ giá mới với giá trị Soft
mới
showSoft (auth)
Hiển thị dữ liệu Soft
getStorageRatio(auth, level)
Hiển thị tỷ giá Storage
setStorageRatio(auth, level, ratio)
Khởi tạo tỷ giá Storage
insertIntoStorage (auth, level, description, ratio)
Thêm tỷ giá mới với giá trị Storage
mới
showStorage (auth)
Hiển thị dữ liệu Storage
insertIntoCredit(auth, username, credit,
description)
Thêm Credit của user mới
insertIntoCost(auth, id, username, instance,
Thêm dữ liệu chi phí của user mới
description, starttime, stoptime, ratio, cost)
2.4.2 Triển khai hệ thống:
Cấu hình các máy tính trong hệ thống thử nghiệm của chúng tơi gồm có:
PC1, PC 2, PC 3, PC 4, PC 5, PC 6, PC 7, PC 8, PC 9, PC 10:
18
Processor: Intel Core i3 3.2GHz
Memory: 4096 MB RAM
HDD: 500 GB
Midas Server:
Processor: Intel Core i5 3.2GHz
Memory: 8192 MB RAM
HDD: 1 TB
Blackmun Server:
Processor: Intel Core i7 3.2GHz
Memory: 8192 MB RAM
HDD: 1 TB
Hệ thống cho phép số máy ảo truy cập tối đa sẽ là 20 máy với cấu hình tối thiểu
là RAM 1G, Processor 1 core.
Các máy tính trên hiện đang được thuộc quản lý Khoa Khoa học và Kỹ thuật máy
tính.
Giả sử các chi phí thiết lập hệ thống ban đầu sẽ là :
Chi phí A, B, C, D ( chi phí lắp đặt hệ thống ):
- Các máy PC
: 10x3 triệuVND
- Máy Midas Server
: 15 triệu VND
- Máy Blackmun Server : 20 triệu VND
- Mạng lưới lắp đặt
: 5 triệu VND
- ∑
: 70 triệu VND
Chi phí E, F, G, I, J, K ( chi phí phát sinh trong q trình hoạt động của hệ
thống):
-
Cố định khi xây dựng hệ thống ( nền tảng, cơ sở hạ tầng phần mềm và
trung tâm dữ liệu, nhân sự lắp đặt ) : 450 triệu VND
-
Chi phí hàng tháng phát sinh ( phục hồi thiệt hại, bảo trì phần mềm, hỗ
trợ nhân sự ) : 80 triệu VND
∑(Cost of Application in a Cloud Computing Data Center) = 450 + 70 = 520 triệu VND
và 80 triệu phát sinh hàng tháng
Chi phí thực của điện toán đám mây:
Theo chuyển giao dữ liệu (Data Transfer):
Data transfer – in :
19
Chi phí upload hằng năm ( chi phí hàng tháng của việc tải dữ liệu lên nhân với 12)
là n. Trong đó n là chi phí do chúng ta quyết định, thông thường chúng ta cho n với giá trị
là zero để khuyến khích người sử dụng trong nhu cầu upload dữ liệu ( chi phí upload là
khơng đáng kể ).
Cơng thức tính tốn :
Dung
lượng tải
hàng
tháng
(GB)
x
Upload
Price per
GB
per
=
Month
$0.00
a
Chi
phí
băng
thơng
hàng
tháng
x Số tháng
$0
12
Chi phí
= hàng năm
$0
+) Upload Price per GB per Month : chi phí tải theo từng GB theo từng
tháng.
Data transfer – out :
Chi phí download hằng năm ( chi phí hàng tháng của việc tải dữ liệu xuống nhân
với 12) là n.
Ta tính chi phí theo dữ liệu và chi phí sẽ thay đổi theo dung lượng dữ liệu được tải
xuống.
Ví dụ : dung lượng tải càng lớn thì chi phí theo từng GB sẽ giảm đi
- Miễn phí cho 1GB đầu tiên
- Phí cho 1 TB kế tiếp: 0,13 USD/GB
- Phí cho 4 TB kế tiếp: 0,12 USD/GB
- Phí cho 5 TB kế tiếp: 0,11 USD/GB
- Từ 10 TB trở lên: 0.09 USD/GB
Do hệ thống thử nghiệm ở trên cho phép tối đa 20 máy truy cập, ta ví dụ dung lượng từng
máy tải về hàng tháng sau khi truy cập sử dụng các ứng dụng trong hệ thống ( Có 18 máy
truy cập vào hệ thống hàng tháng)
Có 10 máy tải 100 GB hàng tháng mỗi máy
Có 5 máy tải 1500 GB hàng tháng mỗi máy
20
Bảng ước lượng chi phí:
Dữ liệu
được tải
xuống
Dung lượng tải
hàng tháng có
tính phí (GB)
Downloa
d Price
per GB
per
Month
First 1TB
per Month
10*99 + 5*1000
Next 4 TB
per Month
5*499
∑
66,000
Chi phí băng thơng hàng
x
tháng
Số tháng
$0.13
(10*99 + 5*1000)*0.13
12
$9344.4
$0.12
(5*499) *0.12
12
$3592.8
=
$6,740
Chi phí
hàng năm
$12937.2
∑ ( tính theo tải dung lượng dữ liệu /năm) = 12937.2 USD ~ 271.681.200 triệu
VND
Theo giờ sử dụng ( hours):
Theo nhu cầu về giá : Giá giờ được xác định bởi các loại trường hợp người
dùng định nghĩa: khu vực và hệ điều hành.
Số lượng
các trường
hợp cao
điểm
Tối đa
các
trường
hợp cần
thiết
Tỉ lệ trung bình
hàng năm các
trường hợp cơ
bản được sử
dụng
Tỉ lệ trung bình
hàng năm các
trường hợp cao
điểm được sử
dụng
CPU
Số lượng
các trường
hợp cơ
bản
Pentium IV
0
0
0
75%
10%
Pentium Dual
Core
Intel Core 2 Dou
0
0
0
75%
10%
0
Intel Core 2 Quad 0
Intel Core i3
0
0
0
75%
10%
0
0
75%
10%
0
0
75%
10%
Intel Core i5
0
0
0
75%
10%
Intel Core i7
0
0
0
75%
10%
∑
0
0
0
75%
10%
+
=
Theo nhu cầu về giá giờ sử dụng :
-
Do nhu cầu sử dụng khác nhau nên số giờ sử dụng khi truy cập hệ thống cũng
khác nhau khi đó ta sẽ có giá cả cho chi phí sử dụng sẽ khác.
21
-
Do tính chất giữa các khu vực trong nước chúng ta sẽ có các loại giá khác nhau
cho mỗi khu vực chẳng hạn như các khu vực trung tâm ( Hà Nội, TP Hồ Chí
Minh, TP Đà Nắng, …): số lượng nhu cầu sử dụng lớn, thu nhập bình quân đầu
người cao, do đó giá thành sử dụng cao, với các khu vực thuộc vùng ngoại ô
hay vùng cao ( Bình Dương, Đồng Nai, …): số lượng nhu cầu sử dụng ít dẫn
đến giá thành sử dụng thấp.
CPU
Đồng Nai
Linux/Unix
$0.085
$0.34
Windows
$0.12
$0.48
TP Hồ Chí Minh
Linux/Unix Windows
$0.095
$0.13
$0.38
$0.52
Hà Nội
Linux/Unix
$0.095
$0.38
Windows
$0.12
$0.48
Hourly
Price
$0.085
$0.34
$0.68
$0.96
$0.76
$1.04
$0.76
$0.96
$0.68
$1.20
$1.44
$1.34
$1.58
$1.34
$1.44
$1.20
Intel Core i7
$2.40
$2.88
$2.68
$3.16
$2.68
$2.88
$2.40
Pentium Dual
Core
Intel Core i5
$0.17
$0.29
$0.19
$0.31
$0.19
$0.29
$0.17
$0.68
$1.16
$0.76
$1.24
$0.76
$1.16
$0.68
Pentium IV
Intel Core 2
Dou
Intel Core 2
Quad
Intel Core i3
Cơng thức tính tốn chi phí theo giờ
Số giờ sử
dụng
trong
các
trường
hợp cơ bản
+
a
Số giờ sử dụng
trong các trường
hợp cao điểm
=
Số giờ sử dụng có
thể thanh tốn
Giá
sử
trong các trường
dụng theo
hợp
x từng giờ
=
Tổng chi
phí hàng
năm
b
c
e
22
d
Dưới đây là ví dụ ước lượng chi phí theo yêu cầu sử dụng của người dùng:
Hình 8: Ước lượng chi phí người dùng phải trả theo yêu cầu tài nguyên và thời gian sử dụng
III. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
Qua q trình triển khai đề tài, nhóm đã đạt được một số kết quả sau:
-
Đã xây dựng được công cụ quản lý tài khoản, giám sát và tính cước người sử dụng
tài nguyên cho hệ thống điện toán đám mây.
-
Một bài báo liên quan đến việc phân bổ tài nguyên cho người dùng nhằm đạt được
sự hài lòng từ nhà đầu tư và chi phí khách hàng phải thanh tốn đã được chấp nhận
báo cáo tại hội nghị ACOMP 2013 được tổ chức tại trường Đại học Bách Khoa
Thành phố Hồ Chí Minh với thơng tin cụ thể như sau:
Tên bài báo: Scheduling Workflow Applications in Private Cloud Considering
Network Bandwidth.
Nhóm tác giả: Pham Hoang Vu Dong, Tuan Tran Phuong, Nguyen Huynh Tuong,
Van Hoai Tran và Thanh Van Le.
Hội nghị: International conference on Advanced Computing and Applications
ACOMP 2013, October, 23th-25th, Ho Chi Minh city, Vietnam
-
Hai bài báo đang xem xét để gửi đi vào các hội nghị chuyên ngành trong thời gian
sớm nhất:
1. Tên bài báo: Heuristic Algorithms for Virtual Machine Allocation.
23
Nhóm tác giả: Quyet Thang Nguyen, Song Phuong To Vu, Thanh Van Le, Nguyen
Huynh Tuong, Minh Man Nguyen Van.
2. Tên bài báo: Pareto enumeration for the Virtual Machine Static Allocation
Problem with Multicriteria Optimization.
Nhóm tác giả: Song Phuong To Vu, Quyet Thang Nguyen, Thanh Van Le, Duc
Thai Nguyen, Nguyen Huynh Tuong.
IV. KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ
Đề tài tập trung vào mảng tính chi phí cho một hệ thống cloud. Hiện tại các đề tài
liên quan đến cloud đang được triển khai tại Khoa và đề tài của chúng tôi cần phải được
tích hợp vào các mođun đang được phát triển nhằm xây dựng một hệ thống hoàn chỉnh.
Ngoài ra, trong quá trình thực hiện, đề tài chưa thật sự quan tâm đến giao diện nhằm
tạo điều kiện sử dụng dễ dàng, thuận lợi cho người dùng. Hiện tại một nhóm sinh viên
theo chương trình tài năng đang thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học trong sinh viên
nhằm hoàn thiện những điểm cịn thiếu sót của đề tài, tập trung vào việc khai thác tính
thẩm mỹ, cung cấp chức năng linh hoạt cho người sử dụng.
Tp.HCM, ngày .... tháng .... năm 2013
Tp.HCM, ngày……tháng……năm 2013
Chủ nhiệm đề tài
TL. HIỆU TRƯỞNG
(Ký và ghi rõ họ tên)
TRƯỞNG PHỊNG KHCN&DA
PGS. TS. Nguyễn Hồng Dũng
24
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] R.T. Marler, J.S. Arora, “Survey of multi-objective optimization methods for
engineering Structural and Multidisciplinary Optimization”, Volume 26, Issue 6, pp
369-395, Springer-Verlag, 2004.
[2] I. Al Azzoni, “Power-Aware Linear Programming Based Scheduling for
Heterogeneous Computer Clusters”, Future Generation Computer Systems, vol. 28,
no. 5, pp. 745–754, May 2011.
[3] M. Armbrust, A. Fox, R. Griffith, A. D. Joseph, R. Katz, A. Konwinski, G. Lee , D.
Patterson, A. Rabkin, I. Stoica, and M. Zaharia, “A view of cloud computing”,
Communications of the ACM, pp. 50-58, ACM New York, NY, USA, 2010.
[4] R. Calheiros, R. Ranjan and R. Buyya, “Virtual Machine Provisioning Based on
Analytical Performance and QoS in Cloud Computing Environments”, Proceedings of
the 40th International Conference on Parallel Processing (ICPP 2011, IEEE CS Press,
USA), Taipei, Taiwan, September 13-16, 2011.
[5] Saurabh Kumar Garg, Christian Vecchiola, Rajkumar Buyya, “Mandi : A Market
Exchange For Trading Utility Computing Services”, The Journal of upercomputing,
Volume 64 Issue 3, pp. 1153-1174 , June 2013.
[6] Adel Nadjaran Toosi, Ruppa K. Thulasiramy and Rajkumar Buyya, “Financial Option
Market Model for Federated Cloud Environments”, The IEEE Fifth International
conference on Utility and Cloud computing, pp. 3-12, Chicago, USA, 2012.
25
