Nghiên cứu xây dựng hệ thống tính toán hiệu năng cao phục vụ  triển khai các bài toán trong Ðại học thông minh

Phương Trương Việt; Hùng Nguyễn Quốc; Thạnh Lê Ngọc; v Võ Hà Quang

doi:10.24311/jabes/2020.31.11.1

Các tác giả

Trương Việt Phương Trường Đại học Kinh tế TP. Hồ Chí Minh Tác giả
Nguyễn Quốc Hùng Trường Đại học Kinh tế TP. Hồ Chí Minh Tác giả
Lê Ngọc Thạnh Trường Đại học Kinh tế TP. Hồ Chí Minh Tác giả
Võ Hà Quang Định Trường Đại học Kinh tế TP. Hồ Chí Minh Tác giả

DOI:

https://doi.org/10.24311/jabes/2020.31.11.1

Từ khóa:

Xử lý cụm máy tính, Công nghệ Docker, vHPC, Đại học thông minh

Tóm tắt

Chuyển đổi số trong giáo dục là một chủ đề đang thu hút được nhiều sự quan tâm trong thời gian gần đây. Công việc này giúp cho việc tin học hóa toàn bộ quá trình quản lý giáo dục, đánh giá chất lượng dịch vụ đào tạo trở lên thuận lợi. Mặt khác, nhằm nâng cao hiệu quả trong giảng dạy và học tập, đặc biệt là việc giảng dạy trực tuyến. Đây cũng là tiền đề hướng đến một hệ sinh thái thông minh kết hợp giữa công nghệ với các dịch vụ đào tạo dựa trên nền tảng số, trong đó bài toán xây dựng đại học thông minh là một giải pháp khả thi được các cơ sở đào tạo định hướng xây dựng. Để thực hiện được các công việc đó cần có một hạ tầng công nghệ thông tin đủ mạnh, đủ thông minh và đủ độ tin cậy nhằm giải quyết các bài toán, trong đó có việc xây dựng hệ thống tính toán hiệu năng cao HPC (High Performance Computing) nhằm tạo ra nền móng để triển khai các bài toán có nhu cầu xử lý tính toán lớn. Tuy nhiên, tại một số cơ sở đào tạo ở Việt Nam, việc đầu tư kinh phí xây dựng và duy trì một hệ thống như vậy gặp nhiều khó khăn về kinh phí, con người, hạ tầng… Để giải quyết vấn đề đó, bài báo này trình bày giải pháp xây dựng một hệ thống tính toán hiệu năng cao dựa trên các tài nguyên sẵn có sử dụng công nghệ ảo hóa Docker nhằm huy động sức mạnh tính toán từ các nền tảng phần cứng chưa sử dụng hết gọi tắt là hệ thống vHPC.

Tài liệu tham khảo

Abdullah, M., Iqbal, W., & Bukhari, F. (2019). Containers vs virtual machines for auto-scaling

multi-tier applications under dynamically increasing workloads. In Bajwa, I., Kamareddine, F., & Costa, A. (Eds), Intelligent Technologies and Applications. INTAP 2018. Communications in Computer and Information Science, 932. Singapore: Springer. doi: 10.1007/978-981-13-6052-7_14

Bhanage, G., Seskar, I., Zhang, Y., Raychaudhuri, D., & Jain, S. (2011). Experimental evaluation of OpenVZ from a testbed deployment perspective. In Magedanz, T., Gavras, A., Thanh, N. H., Chase, J. S. (eds). Testbeds and Research Infrastructures. Development of Networks and Communities. TridentCom 2010. Lecture Notes of the Institute for Computer Sciences, Social Informatics and Telecommunications Engineering, 46. Berlin, Heidelberg: Springer. doi: 10.1007/978-3-642-17851-1_7

David, C. (2007). The definitive guide to the xen hypervisor (Prentice Hall open source software development series). US: Prentice Hall.

De Bayser, M., & Cerqueira, R. (2017). Integrating MPI with Docker for HPC. Paper presented at the 2017 IEEE International Conference on Cloud Engineering (IC2E). doi: 10.1109/IC2E.2017.40

Finn, A. (2010). Mastering Hyper-V Deployment. US: John Wiley & Sons.

Habib, I. (2008). Virtualization with KVM. Linux Journal, 166(8).

Hồ Văn Ngọc. (2017). Ứng dụng công nghệ ảo hóa trong việc tối ưu hóa cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin. Tạp chí Khoa học trường Đại học Văn Hiến, 5(5), 112–118.

Jin, S. (2009). VMware VI and vSphere SDK: Managing the VMware infrastructure and vSphere. US: Pearson Education.

Jin, Y., Wen, Y., & Chen, Q. (2012). Energy Efficiency and Server Virtualization in Data Centers: An Empirical Investigation. Paper presented at the 2012 Proceedings IEEE INFOCOM Workshops. doi: 10.1109/INFCOMW.2012.6193474

Khattar, R. K., Murphy, M. S., Tarella, G. J., & Nystrom, K. E. (1999). Introduction to Storage Area Network, SAN. California: IBM Corporation, International Technical Support Organization.

Kusnetzky, D. (2011). Virtualization: A Manager's Guide. CA: O'Reilly Media Inc.

Lee, H. (2014). Virtualization basics: Understanding techniques and fundamentals. In School of Informatics and Computing Indiana University. Retrieved from http://cgl.soic.iu.edu/publications/virtualization.pdf

Thoại Nam. (2017). Nghiên cứu thiết kế hệ thống tính toán hiệu năng cao 50-100 TFlops. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.

Nguyễn Chí Ngọc. (2020). Ứng dụng công nghệ ảo hóa và điện toán đám mây để xây dựng hệ thống lưu trữ và truyền hình ảnh (PACS-Cloud) phục vụ kết nối liên thông dữ liệu giữa các bệnh viện. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Bộ Công thương.

Nguyễn Thanh Thủy. (2006). Nghiên cứu các hệ thống tính toán hiệu năng cao và ứng dụng mô phỏng vật liệu vi mô. Trong khuôn khổ hợp tác Khoa học Công nghệ theo Nghị định Thư với Ấn Độ giai đoạn 2004–2005.

Tan, G., Yeo, G. K., Turner, S. J., & Teo, Y. M. (Eds.). (2013). AsiaSim 2013. In 13th International Conference on Systems Simulation, Singapore, November 6–8, 2013. Singapore: Springer.

Trần Văn Đoài. (2012). Nghiên cứu hệ thống hạ tầng ảo hóa và công nghệ điện toán đám mây riêng, cung cấp hạ tầng công nghệ thông tin trong ngành tài nguyên và môi trường. Đề tài nghiên cứu công nghệ thông tin cấp Bộ, Cục Công nghệ thông tin và dữ liệu Tài nguyên Môi trường.

Yu, H.-E., & Huang, W. (2015). Building a virtual HPC cluster with auto scaling by the docker. Cornell University. Retrieved from https://arxiv.org/abs/1509.08231

Nwogbaga, N., Mbanefo, E., & Nwoyibe, O. (2016). Critical analysis of cloud computing and its advantages over other computing techniques. Journal Computing, 3(2), 3955–3960.

Li, L. (2015). High Performance Computing Applied to Cloud Computing. Thesis Technology, Communication and Transport Programme in Information Technology, Lapland University of Applied Sciences.