Розробка системи організації grid-обчислень на базі ARC Nordugrid з використанням віртуальних оточень виконання платформи Docker
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.249462Ключові слова:
grid, хмарні обчислення, віртуалізація, планування задач, реплікаціяАнотація
Проведене дослідження сучасних фреймворків та засобів застосування віртуалізації в grid-середовищі підтвердило актуальність задачі автоматизованого налаштування оточення виконання задач у grid-середовищі.
Налаштування оточення виконання задач з використанням віртуалізації становить необхідність впровадження відповідних алгоритмів планування задач та розподіленого збереження образів віртуальних оточень у grid-середовищі. Існуючі рішення для хмарних інфраструктур щодо оптимізації процесу розгортання віртуальних машин на обчислювальних ресурсах не мають інтеграції з проміжним програмним забезпеченням Arc Nordugrid, що широко використовується в grid-інфраструктурах. Актуальною задачею є розробка засобів планування задач та розміщення образів віртуальних машин на ресурсах grid-середовища з урахуванням використання засобів віртуалізації.
Представлено результати реалізації сервісів фреймворку, що дозволяють проєктувати та виконувати обчислювальні задачі у grid-середовищі на базі ARC Nordugrid з використанням віртуального оточення виконання платформи Docker. Наведені результати реалізації сервісів планування задач у grid-середовищі з використання віртуального оточення виконання засновані на використанні алгоритму планування на базі методу динамічного програмування.
Оцінки ефективності розроблених рішень на базі комплексу імітаційних моделей показали, що використання запропонованого алгоритму планування та реплікації віртуальних образів в grid-середовищі дозволяє скоротити час виконання обчислювальної задачі на 88 %. Такі оцінки потребують подальшого уточнення, прогнозується підвищення ефективності планування із часом при збільшенні кількості запущених задач за рахунок перерозподілу сховища віртуальних образів
Посилання
- Di Meglio, A., Riedel, M., Memon, S. M., Loomis, C., Salomoni, D. (2011). Grids and Clouds Integration and Interoperability: an overview. Proceedings of The International Symposium on Grids and Clouds and the Open Grid Forum – PoS(ISGC 2011 & OGF 31). doi: https://doi.org/10.22323/1.133.0112
- Foster, I. (2002). What is the Grid? A Three Point Checklist. GRIDToday. Available at: https://www.mcs.anl.gov/~itf/Articles/WhatIsTheGrid.pdf
- Mell, P. M., Grance, T. (2011). The NIST Definition of Cloud Computing. Recommendations of the National Institute of Standards and Technology. NIST. doi: https://doi.org/10.6028/nist.sp.800-145
- ARC. NorduGrid. Available at: http://www.nordugrid.org/
- Krašovec, B., Filipčič, A. (2019). Enhancing the Grid with Cloud Computing. Journal of Grid Computing, 17 (1), 119–135. doi: https://doi.org/10.1007/s10723-018-09472-w
- Pogorilyy, S. D., Boyko, Y., Salnikov, A. O., Sliusar, Ie. A., Boretsky, O. (2017). Images of virtual machines running as grid tasks provisional configuration and formation. Naukovi pratsi Donetskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu. Seriya: Informatyka, kibernetyka ta obchysliuvalna tekhnika, 2, 90–97. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Npdntu_inf_2017_2_14
- Haug, S., Sciacca, F. G. (2017). ATLAS computing on Swiss Cloud SWITCHengines. Journal of Physics: Conference Series, 898, 052017. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/898/5/052017
- ATLAS Experiment. Available at: https://atlas.cern/
- Keahey, K., Riteau, P., Anderson, J., Zhen, Z. (2019). Managing Allocatable Resources. 2019 IEEE 12th International Conference on Cloud Computing (CLOUD). doi: https://doi.org/10.1109/cloud.2019.00019
- Donyagard Vahed, N., Ghobaei-Arani, M., Souri, A. (2019). Multiobjective virtual machine placement mechanisms using nature-inspired metaheuristic algorithms in cloud environments: A comprehensive review. International Journal of Communication Systems, 32 (14), e4068. doi: https://doi.org/10.1002/dac.4068
- Mohammad, S. G. (2019). A dynamic replication mechanism in data grid based on a weighted priority - based scheme. i-Manager’s Journal on Cloud Computing, 6 (1), 9. doi: https://doi.org/10.26634/jcc.6.1.15897
- Chang, Y., Gu, C., Luo, F. (2016). A novel energy-aware and resource efficient virtual resource allocation strategy in IaaS cloud. 2016 2nd IEEE International Conference on Computer and Communications (ICCC). doi: https://doi.org/10.1109/compcomm.2016.7924911
- Ashraf, A., Porres, I. (2017). Multi-objective dynamic virtual machine consolidation in the cloud using ant colony system. International Journal of Parallel, Emergent and Distributed Systems, 33 (1), 103–120. doi: https://doi.org/10.1080/17445760.2017.1278601
- Kazymyr, V., Prila, O., Kryshchenko, M. (2017). The use of dynamic virtual images in a grid environment with replication support. Technical Sciences and Technology, 3 (9), 88–97. doi: https://doi.org/10.25140/2411-5363-2017-3(9)-88-97
- Prila, O., Kazymyr, V., Kryshchenko, M., Sysa, D. (2018). The technology of reliable task execution in grid environment using dynamic virtual images. 2018 IEEE 9th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies (DESSERT). doi: https://doi.org/10.1109/dessert.2018.8409109
- Apache NetBeans. Available at: https://netbeans.apache.org/
- Git. Available at: https://git-scm.com/
- Maven. Welcome to Apache Maven. Available at: https://maven.apache.org/
- GridSim. Available at: https://swmath.org/software/1392
- Prila, O. A. (2013). The algorithm of job scheduling in Grid environment based on the dynamic programming method. Visnyk Chernihivskoho derzhavnoho tekhnolohichnoho universytetu. Seriya: Tekhnichni nauky, 4 (69), 153–162.
- Prila, O. (2013). Framework for grid application development with support of different types of large-scale computing tasks. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (2 (64), 8–14. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/16598
- About Registry. Available at: https://docs.docker.com/registry/introduction/
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Olga Prila, Volodymyr Kazymyr, Volodymyr Bazylevych, Oleksandr Sysa
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
