Quản lý tài nguyên hệ thống tính toán song song dựa trên Ganglia

Ngày nay, rất nhiều các hệ thống máy tính hiệu năng cao, nhất là các hệ thống tính toán song song phân cụm đã và đang được sử dụng và phát triển rộng rãi xuất phát từ nhu cầu tính toán ngày càng tăng và lợi thế về giá cả khi tận dụng được những máy tính riêng lẻ. Nội dung bài báo "Quản lý tài nguyên hệ thống tính toán song song dựa trên Ganglia" sẽ trình bày về vấn đề quản lý tài nguyên trong hệ thống tính toán song song Cluster dựa trên Ganglia. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài viết!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Quản lý tài nguyên hệ thống tính toán song song dựa trên Ganglia QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN HỆ THỐNG TÍNH TOÁN SONG SONG DỰA TRÊN GANGLIA Đỗ Thị Phương Thảo Trường Đại học Hà Nội Tóm tắt: Quản lý luôn luôn là một lĩnh vực rất cần thiết và khá phức tạp trong hầu hết tấtcả các tổ chức và các hệ thống, đối với một máy tính cũng như vậy. Bình thường trong một máytính đơn lẻ, hệ điều hành có vai trò quản lý mọi hoạt động trong hệ thống, quản lý tất cả các tàinguyên của hệ thống. Nhưng vấn đề không đơn giản đối với nhiệm vụ quản lý trong một hệthống máy tính lớn. Ngày nay, rất nhiều các hệ thống máy tính hiệu năng cao, nhất là các hệthống tính toán song song phân cụm đã và đang được sử dụng và phát triển rộng rãi xuất pháttừ nhu cầu tính toán ngày càng tăng và lợi thế về giá cả khi tận dụng được những máy tínhriêng lẻ. Nội dung báo cáo này sẽ trình bày về vấn đề quản lý tài nguyên trong hệ thống tínhtoán song song Cluster dựa trên Ganglia. Từ khóa: Cluster, quản lý tài nguyên, tính toán song song. I. MỞ ĐẦU Tính toán song song là một bước phát triển của tính toán tuần tự. Một bài toánđược xử lý song song tức là bài toán này sẽ được phân rã thành nhiều nhiệm vụ nhỏ,một số các nhiệm vụ nhỏ sẽ được xử lý đồng thời để giảm thời gian giải quyết bài toánso với cách làm tuần tự thông thường. Để thực hiện được việc này cần có một hệ thốngtính toán song song hiệu năng cao, tin cậy. Có nhiều mô hình được đưa ra nghiên cứu vàphát triển, trong số đó mô hình tính toán song song phân cụm [1] được đánh giá là cótính khả thi cao nhất tại các nước đang phát triển như Việt Nam. Một hệ thống phâncụm là tập hợp nhiều máy tính riêng lẻ được liên kết với nhau thông qua một mạng tốcđộ cao (hình 1). Ưu điểm lớn nhất của mô hình này là giá rẻ, ngoài ra mô hình này rấtdễ triển khai trên cơ sở những máy tính riêng lẻ sẵn có và những thiết bị mạng LAN vẫnthường được sử dụng. Do tính dễ thay thế, dễ nâng cấp nên các hệ thống này đang ngàycàng được áp dụng tại nhiều trung tâm và viện nghiên cứu trên thế giới. Báo cáo này trình bày về các kết quả thu được từ việc xây dưng công cụ quản lýtài nguyên trong hệ thống tính toán song song phân cụm; Những vấn đề liên quan đếnquản lý tài nguyên hệ thống tính toán phân cụm và chức năng chính của một công cụquản lý tài; kiến trúc và hoạt động của công cụ quản lý tài nguyên này; đánh giá vềnhững kết quả đã đạt được, phương hướng tiếp tục phát triển của công cụ này. II. CHỨC NĂNG CHÍNH CỦA MỘT CÔNG CỤ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN HỆTHỐNG TÍNH TOÁN SONG SONG PHÂN CỤM 1. Khó khăn và thách thức trong quản lý tài nguyên hệ thống tính toán song songphân cụm 160 Bất kì một hệ điều hành nào cũng có chức năng quản lý tài nguyên. Tuy nhiên,khả năng của hệ điều hành lại chỉ hạn chế trong phạm vi của một máy tính, chưa có mộthệ điều hành nào có khả năng quản lý cả một hệ thống máy tính. Với một hệ thống tínhtoán song song Cluster lớn dùng hệ điều hành Linux thì công việc quản trị hệ thống,nhất là công việc quản lý tài nguyên có vai trò rất quan trọng trong việc duy trì khả nănglàm việc ổn định, tin cậy và hiệu quả cao nhất của hệ thống. Nhưng chính vì tính toánsong song là một hướng đi mới nên chưa có một công cụ chuyên dụng, dễ sử dụng cóchức năng quản lý tài nguyên toàn hệ thống. Hiện nay những người quản trị thường phảiquản lý tài nguyên hệ thống phân cụm theo cách rất thủ công: dùng màn hình console vàcác chức năng theo dõi có sẵn của Linux; cũng đã có một vài các công cụ quản lý tàinguyên hệ thống vừa cung cấp khả năng tương tác dưới dạng console vừa cung cấp giaodiện Web [2],[3],[4] nhưng nói chung là giao diện sử dụng phân tán, không tập trung. Hình 1: Mô hình tính toán song song phân cụm Hơn nữa, khó khăn thứ hai do đặc điểm hệ thống tính toán phân cụm là hệ thốnggồm nhiều máy tính riêng lẻ được kết nối với nhau thông qua một mạng tốc độ cao(Hình 1), do đó tài nguyên hệ thống có những đặc điểm riêng biệt sau [5] : Tài nguyên của hệ thống rất đa dạng, nhiều và phong phú. Tài nguyên (kể cả tài nguyên vật lý và logic) được phân tán tại các nút khác nhaucủa hệ thống. Các tài nguyên của một nút tính toán có thể được sử dụng độc lập như một máytính riêng lẻ nếu chúng ta không trang bị cho nút này các nền tảng của tính toán songsong. Trong hệ thống tính toán phân cụm, các nút có thể gặp sự cố ở bất kì thời điểmnào, cần thiết phải triển khai hệ thống sao cho sự cố ở một nút tính toán không làm rốiloạn hoạt động của các nút khác cũng như của toàn bộ hệ thống. Chính những đặc điểm này càng cho thấy sự cần thiết của một công cụ quản lý tàinguyên, công cụ này sẽ giúp quản lý cả hệ thống phân cụm như là một thực thể duynhất. Từ nhu cầ ...