Preview

Известия Юго-Западного государственного университета

Расширенный поиск

РАЗВИТИЕ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫХ ИНФРАСТРУКТУР РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ КОНЦЕПЦИИ «СЕТЬ - ЭТО КОМПЬЮТЕР»

https://doi.org/10.21869/2223-1560-2018-22-4-75-93

Полный текст:

Аннотация

Рассмотрена концепция «сеть - это компьютер», которая получила свое дальнейшее развитие в виде парадигмы облачных приложений, обладающих свойствами «мультиарендности» и «живой» миграции баз данных. Особый интерес в этой связи представляет разработка гибкого связующего (middleware) программного обеспечения промежуточного уровня для больших переконфигурируемых кластерных серверных систем в рамках реализации средств поддержки концепции «больших данных». Поэтому развивается подход к проектированию реконфигурируемой и параметрически настраиваемой системной и функциональной архитектуры распределенных вычислительных систем. В ряде случаев реализация данного подхода может обеспечить повышение эффективности и снижение стоимости больших программных и аппаратных систем. В статье приведена классификация распределенных вычислительных систем при учете специфики облачных, грид, кластерных и других видов коммунальных, параллельных и распределенных вычислений. Рекомендовано использовать в качестве базовых гибридные архитектуры, сочетающие положительные свойства облачных, грид и кластерных распределенных вычислительных систем. Развита концепция организации распределенных сетевых вычислений как сервисов, реализуемых по требованию клиента. Предложена сетевая модель, описывающая работу гибридной облачной грид-системы cо сторонними аудиторами и провайдерами облачных сервисов. Отличительной особенностью предложенной модели является то, что при реализации концепции NCaaSoD (Network Computing as a Service on Demand - сетевая архитектура как сервис по запросу пользователя) до выполнения запроса типа Upload (загрузить в облако) может быть запрошена метаинформация о имеющихся ресурсах в целях дальнейшего создания виртуального кластера из доступных узлов сети провайдера облачных сервисов, а до выполнения запроса типа Download (скачать информацию из облака) запрашивается мета-информация об узлах, хранящих полученные результаты. Метаинформацию возможно получить не только от стороннего аудитора, но и от удаленного сервиса мониторинга. Для дальнейшего развития предлагаемых концепций до реальной технологии целесообразно разработать методику трансформации концептуальных моделей системной и функциональной архитектуры в спецификации, пригодных для образования виртуальных топологий сетевого компьютера типа NCaaSoD в гибридной облачной среде.

Об авторах

С. А. Зинкин
ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет»
Россия


Мустафа Садек Джафар
ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет»
Россия


Список литературы

1. Kahanwal B., Singh T. P. The Distributed Computing Paradigms: P2P, Grid, Cluster, Cloud, and Jungle // International Journal of Latest Research in Science and Technology. 2012, Vol. 1, is. 2, pp. 183-187.

2. Jungle Computing: Distributed Supercomputing beyond Clusters, Grids, and Clouds / Frank J. Seinstra, Jason Maassen, Rob V. van Nieuwpoort, Niels Drost, Timo van Kessel, Ben van Werkhoven, Jacopo Urbani, Ceriel Jacobs, Thilo Kielmann, Henri E. Bal. Department of Computer Science, Vrije Universiteit, De Boelelaan 1081A, 1081 HV Amsterdam, The Netherlands, 2010, pp. 1-31.

3. Kumar R. Comparison between Cloud Computing, Grid Computing, Cluster Computing and Virtualization // International Journal of Modern Computer Science and Applications (IJMCSA). January, 2015. Vol. 3, No.1. Pp. 42-47.

4. Cluster computing and applications / M. Baker, A. Apon, R. Buyya, H. Jin. In A. Kent & J. Williams (Eds) // Encyclopedia of Computer Science and Technology. 2002. Pp. 87-125.

5. Jungle Computing: Distributed Supercomputing beyond Clusters, Grids, and Clouds / Frank J. Seinstra, Jason Maassen, Rob V. van Nieuwpoort, Niels Drost, Timo van Kessel, Ben van Werkhoven, Jacopo Urbani, Ceriel Jacobs, Thilo Kielmann, and Henri E. Bal, pp. 167-198. // In: Grids, Clouds and Virtualization / Cafaro M., Aloisa G. (Eds), Springer, 2011, XV, 235 p.

6. Mittal G., Kesswani N., Goswami K. A Survey of Current Trends in Distributed, Grid and Cloud Computing // International Journal of Advanced Studies in Computer Science and Engineering (IJASCSE). 2013. Vol. 2. No. 3. Рp. 1-6.

7. Sadashiv N., Kumar S. M. D. Cluster, Grid and Cloud Computing: A Detailed Comparison // The 6th International Conference on Computer Science & Education (ICCSE 2011), August 3-5, 2011. SuperStar Virgo, Singapore, 2011. Pp. 477-482.

8. Jaiswal U. C. Study and Applications of Cluster Grid and Cloud Computing // International Journal of Engineering Research and Development. 2012. Vol. 3. No. 1. Pp. 45-50.

9. Kaur K., Rai A. K. A Comparative Analysis: Grid, Cluster and Cloud Computing // International Journal of Advanced Research in Computer and Communication Engineering. 2014. Vol. 3. No. 3. Pp. 5730-5734.

10. Samah Mawia Ibrahim Omer, Amin Babiker A. Mustafa, Fatema Abdallah Elmahdi Alghali. Comparative study between Cluster, Grid, Utility, Cloud and Autonomic computing // IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering (IOSR-JEEE). 2014. Vol. 9. Is. 6, Ver. III. Pp. 61-67.

11. Prathibha D. A., Latha B., Sumathi G. Issues in adapting cluster, grid and cloud computing for HPC applications // International Journal of Conceptions on Computing and Information Technology. 2014. Vol. 2, no. 1. Pp. 12-16.

12. Cloud Computing: Principles, Systems and Applications, series Computer Communications and Networks / B. Amedro, F. Baude, D. Caromel, C. Delbe, I. Filali, F. Huet, E. Mathias, O. Smirnov. Springer, 2010. Pp. 163-178.

13. Chourasiya N. L., Lature D., Kumavat A., Kalaskar V., Thaware S. Privacy-Preserving Public Auditing for Secure Cloud Storage // International Journal of Engineering Research and General Science (IJERGS). 2015. Vol. 3, no. 2. Pp. 744-748.

14. Kumarga N. P., Sireesha D. Ensuring Data Integrity in Cloud Computing // International Journal of Computer Science and Network Security (IJCSNS). 2014. Vol. 14, no. 9. Pp. 34-38.

15. Wasnik N. P., Bartere M. M. Privacy Preserving Auditing For Cloud Storage // International Journal of Science and Research (IJSR). 2015. Vol. 4, no. 5. Pp. 2557-2560.

16. Bhagyashri1 S., Gurav Y. B. Privacy-Preserving Public Auditing For Secure Cloud Storage // IOSR Journal of Computer Engineering (IOSR-JCE). Jul - Aug. 2014. Vol. 16, no. 4. Ver. III. Pp. 33-38.

17. Sowparnika M., Dheenadayalu R. Improving data integrity on cloud storage services // International Journal of Engineering Science Invention. 2013. Vol. 2, no.2. Pp. 49-55.

18. Kshirsagar1 V. M., Gulhane V. S. A Review on Third Party Auditing by using KERBEROS System for Secure Cloud Storage // International Journal of Application or Innovation in Engineering & Management (IJAIEM). 2014. Vol. 3, no. 3. Pp. 426-432.

19. Maher Alharby. Third-Party based Data Auditing Service (TP-DAS). University of Manchester. School of Computer Science, 2015. Pp. 1-88.

20. Kumar B. S., Rani V. U., Mustafa Saad. Public Integrity Auditing for Dynamic Data Sharing With Multiuser Modification // International Journal on Recent and Innovation Trends in Computing and Communication. 2017. Vol. 5, no. 6. Pp. 856-859.

21. Provable data possession at untrusted stores / Ateniese G., Burns R., Curtmola R., Herring J., Kissner L., Peterson Z., Song D. // Proc. of CCS’07. New York, NY, USA: ACM, 2007. Pp. 598-609.

22. Juels A., Kaliski D. S. Pors: proofs of retrievability for large files // Proc. of CCS’07. New York, NY, USA: ACM, 2007. Pp. 584-597.

23. Bowers K. D., Juels A., Oprea A. Proofs of retrievability: Theory and implementation // Cryptology ePrint Archive, Report 2008/175, 2008. 24 p.

24. OddCI: On-Demand Distributed Computing Infrastructure / Costa R., Brasileiro F., Filho G. L., Sousa D. M. // Proceedings of the 2nd Workshop on Many-Task Computing on Grids and Supercomputers (MTAGS'09), November 16th, 2009, Portland, Oregon, USA, Association for Computing Machinery, 2009. Pp. 1-10.

25. Distributed Virtual Machines: A System Architecture for Network Computing // Sirer E. G., Grimm R, GregoryA. J., Anderson N., Bershad B. N. [Электронный ресурс]. URL: http://www.cs.cornell.edu/ people/egs/papers/kimera-tr98-09-01.pdf. (Дата доступа 10.05.2018).

26. Kaur P., Rani R. Distributed and Cloud Computing Architecture // Imperial Journal of Interdisciplinary Research (IJIR). 2017. Vol. 3. Is. 2. Pp. 1119-1123.

27. Hybrid MPI and OpenMP Parallel Programming / Rabenseifner R., Hager G., Jost G., Keller R. // In: Mohr B., Träff J. L., Worringen J., Dongarra J. (Eds). Recent Advances in Parallel Virtual Machine and Message Passing Interface. EuroPVM/MPI 2006. Lecture Notes in Computer Science. Vol. 4192. Springer, Berlin, Heidelberg. 2006. Pp. 11-11.

28. Venkata M. G. , Bridges P. G. MPI/CTP: A Reconfigurable MPI for HPC Applications // Mohr B., Träff J. L., Worringen J., Dongarra J. (Eds). Recent Advances in Parallel Virtual Machine and Message Passing Interface. EuroPVM/MPI 2006. Lecture Notes in Computer Science. Vol. 4192. Springer, Berlin, Heidelberg. 2006. Pp. 96-104.

29. Chen Rui, Meng Xiao-jing. Modeling of UDP Hole Punching in P2P Network Using Petri Net // International Proceedings of Economics Development and Research. 2012. Vol. 49. Pp. 150-154.

30. Park H., Ratzin R. I., Schaar M. Peer-to-Peer Networks: Protocols, Cooperation and Competition // Source Title: Streaming Media Architectures, Techniques, and Applications: Recent Advances. 2011. 33 p.

31. Murata T. Petri Nets: Properties, Analysis and Applications // Proceedings of the IEEE. April 1989. Vol. 77, no. 4. Pp. 541-580.

32. Handbook of Wireless Networks and Mobile Computing / Edited by Ivan Stojmenovic. John Wiley & Sons, Inc., 2002. 630 p.

33. Chiu-Ching Tuan, Yi-Chao Wu. Grid Header Election by Predetermining in Mobile Ad-Hoc Networks // Journal of Applied Science and Engineering. 2012. Vol. 15, no. 1. Pp. 69-78.

34. Imran Ihsan, Muhammad Abdul Qadir, Nadeem Iftikhar. Mobile Ad-Hoc Service Grid - MASGRID // International Journal of Electrical, Robotics, Electronics and Communications Engineering. 2007. Vol. 1, no. 5. Pp. 778-781.

35. Bhaskaran R., Madheswaran M. Performance Analysis of Congestion Control in Mobile Ad-hoc Grid Layer // International Journal of Computer Applications. February, 2010. Vol. 1, no. 20. Pp. 102-110.

36. Li J., Khan S., Li Q. An efficient event delivery scheme in mobile ad hoc communities // Int. J. Communication Networks and Distributed Systems. 2013. Vol. 10, no. 1. Pp.25-39.

37. An Approach to Ad hoc Cloud Computing / Kirby G., Dearle A., Macdonald A., Fernandes A. // Distributed, Parallel, and Cluster Computing. 2010. Pp. 1-6.

38. Mustafa Sadeq Jaafar, Sawant H. K. ACK Based Scheme for Performance Improvement of Ad-hoc Network // International Journal of Advances in Engineering & Technology, (IJAET). May 2012. Vol. 3. Is. 2.

39. Mustafa Sadeq Jaafar, Sawant H. K. Design and Development of ACK-Based Scheme Using FSA for Ad-hoc Networks // International Journal of Modern Engineering Research, (IJMER). Mar-Apr 2012. Vol. 2. Is. 2. Pp. 102-106.

40. Mustafa Sadeq Jaafar. New trends in cloud computing / Mustafa Sadeq Jaafar, S. A. Zinkin // Proceedings of the XIII-th International Conference of Science and Technology “New Information Technologies and Systems”, Penza, Penza State University, Russia, 2016, pp. 96-103.

41. Mustafa Sadeq Jaafar, Zinkin S. A. Dynamically changeable formal models for networking and computing // Proceedings of the XIII-th International Conference of Science and Technology “New Information Technologies and Systems”, Penza, Penza State University, Russia, 2016. Pp. 87-94.

42. Mustafa Sadeq Jaafar, Zinkin S. A., Pashchenko D. V. Reconfigurable network models for distributed computing systems // Proceedings of the Fourteenth International Conference of Science and Technology “New Information Technologies and Systems” (NITIS-2017). Penza, Russsia, November 22-24, 2017. Pр. 92-104.

43. Mustafa Sadeq Jaafar, Zinkin S. A. The Implementation of Global Computing Through the Mapping of Object-Oriented Petri Nets into the Architecture of Distributed Computing Systems // Proceedings of the Fourteenth International Conference of Science and Technology “New Information Technologies and Systems” (NITIS-2017). Penza, Russsia, November 22-24, 2017. P. 105-116.

44. Directly executable formal models of middleware for MANET and Cloud Networking and Computing. D. V. Pashchenko, Mustafa Sadeq Jaafar, S. A. Zinkin, D. A. Trokoz, T. U. Pashchenko and M. P. Sinev // Proceedings of the 4th International Conference on Science & Engineering in Mathematics, Chemistry and Physics (SciTech 2016) Bandung, Indonesia, April 23-24, 2016. / In Journal of Physics: Conference Series 710 (2016) 012024 doi:10.1088/1742-6596/710/1/012024, ScieTech 2016, IOP Publishing, pp. 1-12.

45. Mustafa Sadeq Jaafar, Zinkin S. A., Pashchenko D. V. The Auditing Based on the Public Variability, the Cloud’s Data Dynamics and Discrete-Event Simulation of a Distributed Resource in Computer Network // Academic Forum EMC-2015. Scientific Publication. Taganrog: Publishing House of SFU, 2015. 116 p, Рp. 49-60.


Для цитирования:


Зинкин С.А., Джафар М.С. РАЗВИТИЕ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫХ ИНФРАСТРУКТУР РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ КОНЦЕПЦИИ «СЕТЬ - ЭТО КОМПЬЮТЕР». Известия Юго-Западного государственного университета. 2018;22(4):75-93. https://doi.org/10.21869/2223-1560-2018-22-4-75-93

For citation:


Zinkin S.A., Jaafar M.S. DEVELOPMENT OF INFORMATION AND COMMUNICATION INFRASTRUCTURE OF DISTRIBUTED COMPUTING SYSTEMS BASED ON THE CONCEPT "THE NETWORK IS THE COMPUTER". Proceedings of the Southwest State University. 2018;22(4):75-93. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1560-2018-22-4-75-93

Просмотров: 56


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-1560 (Print)