Chuyên Đề Luận văn tốt nghiệp Nghiên cứu tính toán lưới và áp dụng giải bài toán trong an toàn thông tin

Nghiên cứu tính toán lưới và áp dụng giải bài toán trong an toàn thông tin

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Khóa luận tốt nghiệp dài 66 trang
Đề tài: Nghiên cứu tính toán lưới và áp dụng giải bài toán trong an toàn thông tin
Định dạng file word

Mục Lục

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 5
DANH MỤC HÌNH VẼ . 6
MỞ ĐẦU 7
Chương 1 . TỔNG QUAN VỀ TÍNH TOÁN LƯỚI 8
1.1. GIỚI THIỆU TÍNH TOÁN LƯỚI 8

1.1.1. Nguồn gốc tính toán lưới 8

1.1.2. Khái niệm tính toán lưới . 8

1.1.3. Lịch sử phát triển 14
1.1.4. Các tổ chức tham gia phát triển tính toán lưới . 16
1.2. MỘT SỐ MÔ HÌNH TÍNH TOÁN KHÁC . 17
1.2.1 World Wide Web (Web Computing) 17
1.2.2. Hệ thống tính toán phân tán (Distributed Computing system) . 17
1.2.3. Nhà cung cấp dịch vụ ứng dụng và dịch vụ lưu trữ 17
1.2.4. Hệ thống tính toán ngang hàng . 18
1.2.5. Công nghệ tính toán hiệu năng cao 18
1.3. MỘT SỐ CÔNG CỤ TÍNH TOÁN LƯỚI HIỆN NAY 20
1.3.1. Bộ công cụ Globus . 20
1.3.2. Bộ công cụ Legion 21
1.3.3. Bộ công cụ Condor . 21
1.3.4. Bộ công cụ Nimrod 22
1.3.5. Dự án Unicore 22
1.4. PHÂN LOẠI LƯỚI TÍNH TOÁN 23

1.4.1. Lưới tính toán (Computation Grid) . 23

1. 4. 2. Lưới dữ liệu (data grid) . 24

1. 4. 3. Lưới kết hợp (Scavenging grid) 24
1.5. LỢI ÍCH CỦA TÍNH TOÁN LƯỚI 25

1.5.1. Khai thác tận dụng các nguồn tài nguyên nhàn rỗi 25

1.5.2. Sử dụng bộ xử lý song song 25

1.5.3. Cho phép hợp tác trên toàn thế giới 26
1.5.4. Cho phép chia sẻ tất cả các loại tài nguyên 26

1. 5. 5. Tăng tính tin cậy cho các hệ thống máy tính 26

1. 5. 6. Tăng khả năng quản trị các hệ thống 27
Chương 2. CƠ SỞ HẠ TẦNG LƯỚI . 28
2. 1. TÀI NGUYÊN TÍNH TOÁN LƯỚI 28

2. 1. 1. Tài nguyên tính toán . 28

2. 1. 2. Tài nguyên lưu trữ 28

2. 1. 3. Phương tiện liên lạc 29

2. 1. 4. Phần mềm . 29

2. 1. 5. Các thiết bị đặc biệt 29
2. 2. KIẾN TRÚC LƯỚI 30

2. 2. 1. Bản chất của kiến trúc lưới . 30

2.2.2. Kiến trúc lưới tổng quát . 32
2. 3. CẤU TRÚC MỘT HỆ THỐNG LƯỚI 37
2. 4. LƯỚI HÓA ỨNG DỤNG 39
Chương3. ÁP DỤNG TÍNH TOÁN LƯỚI GIẢI BÀI TOÁN TRONG AN TOÀN THÔNG TIN . 43
3.1. BÀI TOÁN TÌM SỐ NGUYÊN TỐ MERSENNE . 43
3. 1.1.Số nguyên tố và số hoàn thiện 43
3.1.2. Áp dụng tính toán lưới tìm số nguyên tố Mersenne 52
3.2. ỨNG DỤNG GRID COMPUTING TRONG HỆ THỐNG PHÁT HIỆN XÂM NHẬP 56
3.2.1. Giới thiệu 56
3.2.2. Phân tích bài toán và hướng giải quyết 56
3.2.3. Giải pháp Based IDS cho mạng AD HOC . 57
3.2.4 Môi trường lưới bảo mật dựa trên việc tích hợp globus và como . 61
3.2.5. Lợi ích của tính toán lưới hệ thống chống xâm nhập . 64
KẾT LUẬN 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO 66


MỞ ĐẦU


Cho đến nay tính toán lưới là một lĩnh vực mới mẻ và hấp dẫn trong ngành công
nghệ thông tin. Với khả năng tận dụng các nguồn tài nguyên nhàn rỗi môi trường tính
toán lưới có thể đem lại cách giải quyết tối ưu cho những bài toán lớn cả về mặt kinh tế
lẫn thời gian thực hiện mà hiện nay các hệ thống siêu máy tính cũng như các cluster
vẫn còn gặp một số khó khăn khi giải quyết. Mặc dù tính toán lưới đã đạt được một số
kết quả nhất định nhưng các viện nghiên cứu và nhiều người quan tâm đến lĩnh vực
công nghệ thông tin vẫn tập trung nghiện cứu để hướng tới một hệ thống lưới hoàn
chỉnh trên phạm vi toàn cầu.
Tại Việt Nam công nghệ này có thể nói là vẫn còn khá mới mẻ, nó chỉ được biết
tới trong các đề tài nghiên cứu khoa học, trong các viện chuyên môn mà chưa được
xem xét nghiên cứu kỹ tại các trường đại học. Hiện nay đang có một số trung tâm
nghiên cứu và bắt đầu triển khai công nghệ này như: Trung tâm của trường Đại học
Khoa học Tự Nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội, Trung tâm tính toán hiệu năng cao
của đại học Bách Khoa Hà Nội, trung tâm của trường đại học Khoa học Tự Nhiên –
Đại học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh.
Dù đã cố gắng tập trung cho khóa luận, nhưng do thời gian có hạn, cùng sự hạn
chế của bản thân nên khóa luận này tập trung trình bày những kiến thức cơ bản nhất về
công nghệ tính toán lưới, đồng thời khóa luận cũng trình bày một ứng dụng của tính
toán lưới trong việc giải quyết bài toán trong an toàn thông tin.
Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới PGS. TS Trịnh Nhật Tiến, cùng
ThS Lương Việt Nguyên đã tạo điều kiện và hướng dẫn em nhiệt tình để hoàn thành
bài khóa luận này. Cũng nhân đây con xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã
luôn quan tâm và động viên trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận.
Chương 1 . TỔNG QUAN VỀ TÍNH TOÁN LƯỚI
1.1. GIỚI THIỆU TÍNH TOÁN LƯỚI

1.1.1. Nguồn gốc tính toán lưới
Cũng giống như các công nghệ tính toán khác, tính toán lưới xuất phát từ nhu
cấu tính toán của con người. Thực tiễn ngày càng đặt ra những bài toán phức tạp hơn
và do vậy các tổ chức cũng cần phải có năng lực tính toán mạnh mẽ hơn. Các tổ chức
giải quyết vấn đề này bằng hai cách:
Đầu tư thêm trang thiết bị, cơ sở hạ tầng tính toán (mua thêm máy chủ, máy trạm,
siêu máy tính, cluster ). Tuy nhiên cách làm này có một nhược điểm là tốn kém
tiền của, số trang thiết bị sẽ tỉ lệ thuận với độ phức tạp của bài toán.
Có một cách làm khác hiệu quả hơn đó là phân bố lại tài nguyên hợp lý trong tổ
chức hoặc thuê thêm các nguồn tài nguyên từ bên ngoài (tất nhiên là việc thuê này
sẽ có chi phí ít hơn nhiều so với việc đầu tư mới trang thiết bị).
Cách giải quyết thứ hai này chính là mục tiêu và là nguồn gốc yêu cầu cho sự hình
thành của tính toán lưới. Các nhà khoa học tại Argone National Labs thuộc đại học
Chicago (Mỹ) là những người đầu tiên đề xuất ý tưởng về tính toán lưới. Cũng như
nhiều ý tưởng cách mạng khác trong tin học như World Wide Web, siêu máy tính
tính toán lưới được hình thành bởi nhu cầu thực tế là mong muốn đạt tới giới hạn của
khả năng tính toán.
1.1.2. Khái niệm tính toán lưới
Hiện nay tồn tại khá nhiều định nghĩa khác nhau về tính toán lưới và vẫn chưa
có được một định nghĩa nào được coi là chuẩn. Khóa luận trình bày định nghĩa về tính
toán lưới của Ian Foster, đây là định nghĩa sớm và chuẩn nhất về tính toán lưới, định
nghĩa này được ông đưa ra trong một bài báo được mang tên “What is Grid ?”.

TÀI LIỆU THAM KHẢO


[1] Ian Foster, The Grid, CLUSTERWORLD, vol 1, no. 1, 2001, pp. 1-2
[2] Ian Foster, Carl Kesselman, Steven Tuecke, The Anatomy of Grid, Intl J.
Supercomputer Applications, 2001.
[3] Ian Foster, What is the Grid? A Three Point Checklist, Argonne National
Laboratory & University of Chicago, 20/06/2002.
[4] Ian Foster, Carl Kesselman, Jeffrey M. Nick, Steven Tuecke, The Physiology of
the Grid - An Open Grid Services Architecture for Distributed Systems
Integration, Version: 6/22/2002.
[5] I. Foster, D. Gannon, H. Kishimoto, The Open Grid Services Architecture,
GLOBAL GRID FORUM, 10/03/2004, http://forge. gridforum. org/projects/ogsawg
[6] S. Tuecke, K. Czajkowski, I. Foster, J. Frey, S. Graham, C. Kesselman, T.
Maquire, T. Sandholm, D. Snelling, P. Vanderbilt, Open Grid Services
Infrastructure (OGSI) Version 1. 0, GLOBAL GRID FORUM, 27/06/2003,
http://www. ggf. org/ogsi-wg
[7] Luis Ferreira, Arun Thakore, Michael Brown, Fabiano Lucchese, Huang RuoBo,
Linda Lin, Paul Manesco, Jeff Mausolf, Nasser Momtaheni, Karthik Subbian,
Olegario, Hernandez, Grid Services Programming and Application Enablement,
Redbooks, IBM Corp, 05/2004, www. ibm. com/redbooks


[8] Tìm hiểu nguồn tài liệu từ các trang web trên Internet như:

http://www. globus. org

http://www. ibm. com/redbook

http://www. ggf. org

http://w3c. org/webservice

http://mersenne. org