Санкт-Петербургский Государственный Морской

Технический Университет

На правах рукописи

Е Мьинт Найнг

Организация системы доступа пользователей и разработка технических принципов запуска ресурсоемких приложений в распределенной вычислительной среде на основе технологии облачных вычислений

Специальность: 05.13.15 Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети.

Диссертация

на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Научный руководитель –

доктор физико-математических

наук, профессор Богданов А.В.

Санкт-Петербург – 2012

Contents

ВВЕДЕНИЕ 6

Глава 1. Классификация распределенных вычислительных сред 15

Клиент-сервер 18

Peer-to-peer 22

Метакомпьютинг 24

Основные понятия 25

Кластерная технология 29

Технологии Грид 31

Архитектура Грид 33

Общие задачи Грида 35

Технологии и системы облачных вычислений 38

Основные характеристики Облачных вычислений 40

Особенности облачных вычислений 44

Вызовы облачных вычислений 44

Выводы 46

1 Глава 2. Проблемы доступа пользователей и анализ продуктов для запуска приложений в распределенной вычислительной среде 47

Анализ системы безопасности для распределенных вычислений 49

Системы авторизации Grid 51

Системы авторизации облачных вычислений 55

Анализ Облачных платформ для эффективного построения облачной вычислительной среды 57

Облачная платформа ( EUCALYPTUS) 59

Облачная платформа (OpenNebula ) 68

Облачная платформа (Abicloud ) 72

Облачная платформа (Nimbus ) 74

Анализ безопасности программной интерфейса API для управления ресурсами и сервисами Облачных вычислений 82

Исследование производительности метакомпьютера с единым образом операционной системы 84

Исследование производительности PVM c и без миграции процессов MOSIX в гетерогенной среде 87

Исследование производительности MPI с и без миграции процессов MOSIX в виртуальной среде 89

Анализ продукты Globus Toolkit для организации системы доступа пользователей к распределенной вычислительной среде 91

GSI - для обеспечение единого входа в Грид-систему 94

GRIDFTP – для управления данными 96

GRAM – для управления процессами 97

Разработка и исследование системы управления ресурсами Univa Grid Engine в многопроцессорных северах 97

Конфигурация Univa Grid Engine 100

Выводы 105

2 Глава 3. Организация системы доступа пользователей и разработка технических принципов запуска ресурсоемких приложений 107

Разработка системы безопасности грида в систему облачных вычислений 109

Разработка системы управления облачными ресурсами 111

Программный интерфейс DRMAA для интеграции программных продуктов 111

Мosix вычислительный кластер на основе технологии облачных вычислений 113

Запуск приложение в распределенной вычислительной среде на основе технологии облачных вычислений 113

NAS Parallel Bencmarks 113

OpenFOAM 114

Выводы 116

3 Глава 4. Консолидация и интеграция программных комплексов 118

Интеграция MPICH2 и UGE для запуска  параллельных приложений 121

Интеграция UGE и Globus toolkit для запуска  приложений через DRMAA 124

Интеграция системы безопасности Грида в систему Облачных вычислений 125

Разработка программного обеспечения OpenFoam в распределенной вычислительной среде 138

Часть исходного кода программы 144

Выводы 153

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 154

ЛИТЕРАТУРА 155