Застосування динамічних віртуальних образів у грід-середовищі з підтримкою реплікації

Abstract

Актуальність теми дослідження. Нині грід-технології стрімко розвиваються в різних наукових галузях. Технологія віртуалізації дозволяє використовувати ліцензовані програмні забезпечення при обчислення задач у грід-середовищі. Однак завантаження віртуального образу на віддалений ресурс значно впливає на час виконання грід-задачі. Також не вирішувалось питання налаштування вже сформованого образу віртуальної машини на віддаленому грід-ресурсі. Тому існує потреба в розробці оптимізованого розподіленого сховища для віртуальних образів у грід-середовищі. Постановка проблеми. Сучасним проміжним програмним забезпеченням грід не вирішується задачі розподіленого збереження та налаштування динамічних віртуальних образів, на яких основується розгортання потрібного користувачеві оточення для виконання грід-задач. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Аналіз літературних джерел показав, що існуючі методи віртуалізації в грід-середовищі передбачають використовувати однотипні віртуальні образи для виконання грід-задач, не враховуючи оптимізації розподіленого сховища для образів віртуальних машин. Виділення не досліджених частин загальної проблеми. У випадку пересилання образу віртуальної машини для подальшого розгортання на віддаленому ресурсу, час виконання задачі в грід-середовищі значно перевищує час при обчислюванні цієї ж задачі з попередньо встановленим віртуальним образом на грід-ресурсу. На сьогодні не вирішувалось питання оптимізації зберігання динамічних віртуальних образів у грід-середовищі. Постановка завдання. Метою статті є розробка архітектури розподіленого сховища динамічних віртуальних образів у грід-середовищі з підтримкою механізму реплікації. Виклад основного матеріалу. Проведено аналіз існуючих технологій використання віртуальних машин у грід-середовищі. Розробляється практична реалізація на базі існуючого фреймворку для розробки грід-додатків із використанням технології віртуалізації. Процес розгортання динамічного віртуального образу на віддалених обчислювальних ресурсах реалізується за допомогою програмної платформи Docker. Такий підхід до формування образів дає гнучкість в управлінні динамічними віртуальними образами і дозволяє з легкістю переносити вже налаштовані образи між обчислювальними ресурсами за допомогою GridFtp протоколу. В статті представлено механізм зберігання, доступу та реплікації динамічних віртуальних образів у грід-середовищі. Висновки. Авторами розроблено алгоритм виконання грід-задачі з використанням динамічних образів віртуальної машини та архітектуру розподіленого сховища для зберігання динамічних віртуальних образів у грід-середовищі з підтримкою механізму реплікації.