BÁO CÁO SEMINAR
MÔN TÍNH TOÁN LƯỚI
NGƯỜI THỰC HIỆN:
XƠN XAY
NGUYỄN TUẤN VIỆT
TRẦM THẾ PHIÊN
ĐỀ TÀI:
GRID COMPUTING MIDDLEWARE
1.Giới thiệu:
Về khía cạnh người sử dụng thì môi trường lưới có thể được chia làm 3 lớp:
*Lớp ứng dụng
*Lớp giữa
*Lớp cơ sở hạ tầng
1.1.Lớp ứng dụng:
Trong môi trường lưới có rất nhiều loại ứng dụng khác nhau có nhu cầu sử dụng tài nguyên của hệ
thống tính toán lưới bên dưới, trong đó có những ứng dụng như việc truy xuất dữ liệu qua điện thoại
di động, hay các máy trạm cần tài nguyên cho việc tính toán của nó, hay là các hệ thống mô phỏng
cần một lượng rất lớn dữ liệu để trực quan hóa các kết quả thí nghiệm.
1.2.Lớp cơ sở hạ tầng:
Bao gồm các hệ thống siêu máy tính, clusters, các hệ thống lưu trữ dữ liệu, các phòng thí nghiệm, hệ
thống mạng internet toàn cầu, … Các hệ thống cơ sở hạ tầng này cung cấp khả năng tính toán rất
lớn, có khả năng lưu trữ lượng dữ liệu vô cùng lớn, chẳng hạn như dữ liệu thu được từ việc thu thập
dữ liệu khi theo dõi chuyển động của các vì sao,…
1.3.Lớp giữa:
Khi đó lớp giữa (grid middleware) chính là lớp đóng vai trò như là 1 bức tường mỏng bao bọc lấy
lớp cơ sở hạ tầng. Nó có khả năng che dấu mọi sự phức hợp bên dưới của lớp cơ sở hạ tầng, nhưng
lại cung cấp cho lớp ứng dụng những giao tiếp được chuẩn hóa nhằm làm đơn giản hóa cho các user
có khả năng sử dụng dễ dàng hơn. Hình 1 dưới đây sẽ minh họa cho 3 lớp này:
1
Hình 1. Môi trường lưới
Từ đó, ta rút ra được 3 kết quả chính mà môi trường lưới phải đối mặt:

tham gia vào quá trình này.
- Che dấu sự phức hợp (heterogeneous) của môi trường lưới: Bởi vì cơ sở hạ tầng của môi
trường lưới là phức hợp, đó là sự tham gia của nhiều tổ chức, nhiều hệ thống máy tính
khác nhau, mỗi hệ thống lại chạy trên nền hệ điều hành khác nhau, như Unix, Linux, Sun
Solaris, Mac OS,… Nhưng đối với cái nhìn của user, môi trường lưới dưới vỏ bọc của
Grid middleware, đó là 1 hệ thống tính toán lớn trong suốt (transparent). Khi user yêu
cầu thực thi 1 công việc nào đó, user không cần quan tâm đến việc thực thi công việc của
mình nằm trên những tài nguyên nào, ở xa hay gần, nằm ở đâu,… quan trọng là kết quả
mà người dùng nhận được, thời gian đáp ứng,…
- Cung cấp các giao tiếp đã được chuẩn hóa cho ứng dụng.
3.Mục đích của Grid middleware:
Có 3 mục đích:
- Xây dựng các giao tiếp, và các giao thức có tính mục đích chung, tính mở và tính chuẩn.
Bởi vì hệ thống lưới được xây dưng trên những giao tiếp và giao thức với rất nhiều mục
đích khác nhau. Những giao tiếp và giao thức này điều chỉ ra được các kết quả cơ bản,
mang tính nền tảng như về việc xác nhận, xác thực, khám phá tài nguyên, truy xuất tài
nguyên. Do đó, việc xây dựng các giao tiếp, giao thức chuẩn và mở là rất quan trọng,
nếu không, chúng ta chỉ xây dựng được những ứng dụng mang tính đặc thù mà thôi.
- Định nghĩa các giao thức chuẩn: Nó định nghĩa nội dung và chuỗi các sự kiện trao đổi
thông điệp sử dụng các thao tác yêu cầu từ xa. Điều này rất quan trọng và thiết để thực
hiện tính interoperability (nghĩa là khả năng mà 2 thực thể khác nhau có thể làm việc với
nhau, và được thực hiện bởi các giao thức thông thường) mà hệ thống lưới phụ thuộc
vào.
- Cung cấp các API chuẩn: đó là các giao diện lập trình ứng dụng chuẩn, định nghĩa các
giao tiếp chuẩn để viết mã thư viện, và cấu trúc các thành phần của Grid bằng cách cho
phép các thành phần mã được sử dụng lại.
3
4.Kiến trúc phân tầng của lưới:
Hình 2: Kiến trúc phân tầng của hệ thống lưới.
Kiến trúc lưới bao gồm nhiều tầng với những độ rộng khác nhau, được thể hiện thông qua minh

o Mối quan hệ đáng tin cậy dựa trên user: Để user có khả năng truy xuất vào tài
nguyên từ nhiều nhà cung cấp khác nhau, thì hệ thống bảo mật không cần phải
yêu cầu các nhà cung cấp tài nguyên phải liên lạc với nhau để cấu hình cho môi
trường mạng. Chẳng hạn, nếu user có quyền truy xuất vào tài nguyên của tổ chức
A và B, thì user có thể truy xuất vào cả 2 tài nguyên của tổ chức A và B với nhau
mà không cần sự liên lạc giữa những nhà quản trị bảo mật của tổ chức A và B .
4.2.Lớp giao thức tài nguyên – Resource layer
Đây là lớp có khả năng chia sẻ các tài nguyên đơn lẻ. Nó định nghĩa các giao thức về sự thương
lượng an toàn, khởi tạo, theo dõi, điều khiển, tài khoản và sự trả chi phí cho việc chia sẽ các thao tác
trên những tài nguyên đơn lẻ. Lớp tài nguyên sẽ được hiện thực bởi các giao thức để truy xuất và
điều khiển các tài nguyên cục bộ, bao gồm 2 lớp chính:
- Giao thức thông tin (Information protocol) được sử dụng để rút ra thông tin về cấu trúc
và trạng thái của tài nguyên chẳng hạn như cấu hình của tài nguyên, tải hiện thời, hay
chính sách sử dụng,…
- Giao thức quản lý (Management protocol) được sử dụng để thỏa thuận việc truy xuất
vào tài nguyên chia sẽ, chẳng hạn về yêu cầu tài nguyên (bao gồm việc đặt chỗ và chất
lượng dịch vụ) và các thao tác thực hiện như khởi tạo, truy xuất tài nguyên,…
4.3.Lớp giao thức nhóm – Collective layer
Có khả năng quản lý 1 tập các tài nguyên trong khi lớp tài nguyên chỉ tập trung vào việc tương
tác giữa các tài nguyên đơn lẻ. Và nó dựa trên lớp kết nối và lớp tài nguyên để hiện thực rất nhiều
hành vi chia sẽ mà không cần phải thay thế những yêu cầu mới ứng với mỗi tài nguyên được chia
sẽ. Chẳng hạn:
- Directory service cho phép các thành viên tham gia vào tổ chức ảo có thể khám phá ra
tài nguyên hay các thuộc tính của tài nguyên. Nó cho phép user truy vấn về tài nguyên
bằng tên hoặc các thuộc tính như kiểu, sự sẵn sàng, hay tải.
- Coallocation-allocation, scheduling, and brokering services cho phép các thành viên của
tổ chức ảo yêu cầu việc định vị cho 1 hay nhiều tài nguyên và phân bổ các task cho các
tài nguyên thích hợp.
- Monitoring and diagnotics services hỗ trợ việc theo dõi các tài nguyên của tổ chức ảo về
lỗi, việc tấn công hay việc quá tải.

Security Infrastructure) dựa trên mã khóa công khai. Giao thức này sử dụng cho
việc xác thực, bao vệ kết nối và xác nhận. GSI được xây dựng và mở rộng dựa
vào giao thức bảo mật tầng vận chuyển (TLS – Transport Layer Security – định
nghĩa 1 giao thức về sự riêng tư và toàn vẹn dữ liệu giữa 2 ứng dụng kết nối với
nhau)
o Giao thức giao tiếp dựa trên kiến trúc phân tầng Internet. Tầng Internet sử dụng
giao thức IP và ICMP. Tầng vận chuyển sử dụng TCP, UDP. Tầng ứng dụng sử
dụng DNS, OSPF, RSVP,…
- Lớp tài nguyên: Bao gồm 1 tập nhỏ các giao thức chuẩn. Bao gồm:
6