DOI: 10.17586/2226-1494-2019-19-6-1086-1093


УДК 004.75

РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОТОКОЛА ОБМЕНА ДАННЫМИ МЕЖДУ ПРОГРАММНЫМИ АГЕНТАМИ В ОБЛАЧНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЕ В ГЕОГРАФИЧЕСКИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ЦЕНТРАХ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Самохин Н.Ю., Орешкин А.А., Супрун А.С.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:
Самохин Н.Ю., Орешкин А.А., Супрун А.С. Реализация протокола обмена данными между программными агентами в облачной инфраструктуре в географически распределенных центрах обработки данных // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 6. С. 1086–1093. doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-6-1086-1093


Аннотация
Представлена облачная система для географически распределенных центров обработки данных. В основу разработки положен принцип мультиагентности структуры (микросервисы). Для связи агентов между собой предложен специально разработанный протокол взаимодействия, работающий в асинхронном режиме. Асинхронность системы взаимодействия агентов достигается за счет применения специально разработанного алгоритма. Программа, реализующая предложенный алгоритм, написана на языке программирования Python. В данном решении используются реляционные базы данных и системы очередей. Реляционная база данных применяется для хранения запросов и ответов от агентов. Для обмена YAML сообщениями с идентификаторами этих запросов и ответов применяется брокер сообщений. Апробация разработанного программного обеспечения произведена на макете масштабируемого географически распределенного центра обработки и хранения данных. Получено оригинальное техническое решение, успешно прошедшее контрольно-тестовые испытания и внедренное в действующую облачную инфраструктуру. Показаны особенности применения системы очередей RabbitMQ и системы управления баз данных PostgreSQL в кластерном режиме с шифрованием трафика. Использование разработанной модели представляется перспективным в условиях работы с высоконагруженными распределенными системами.

Ключевые слова: облако, распределенный, центр обработки данных, очереди сообщений, RabbitMQ, PostgreSQL

Благодарности. Исследования выполнены при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (Договор № 03.G25.31.0229).

Список литературы
  1. Хоружников С.Э., Шевель А.Е. Система управления масштабируемым географически распределенным центром обработки данных // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 5. С. 931–938. doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-5-931-938
  2. De Benedictis A., Rak M., Turtur M., Villano U. REST-Based SLA management for cloud applications // Proc. IEEE 24th International Conference on Enabling Technologies: Infrastructure for Collaborative Enterprises (WETICE 2015). 2015. P. 93–98. doi: 10.1109/WETICE.2015.36
  3. Benchara F.Z., Youssfi M., Bouattane O., Ouajji H. A new efficient distributed computing middleware based on cloud micro-services for HPC // Proc. 5th International Conference on Multimedia Computing and Systems (ICMCS). 2016. P. 354–359. doi: 10.1109/ICMCS.2016.7905644
  4. Esposito C., Palmieri F., Choo K.-K. R. Cloud message queueing and notification: challenges and opportunities // IEEE Cloud Computing. 2018. V. 5. N 2. P. 11–16. doi: 10.1109/MCC.2018.022171662
  5. Salah K., Sheltami T.R. Performance modeling of cloud apps using message queueing as a service (MaaS) // Proc. 20th Conference on Innovations in Clouds, Internet and Networks (ICIN). 2017. P. 65–71. doi: 10.1109/ICIN.2017.7899251
  6. Ionescu V.M. The analysis of the performance of RabbitMQ and ActiveMQ // Proc. 14th RoEduNet International Conference - Networking in Education and Research (RoEduNet NER). 2015. P. 132–137. doi: 10.1109/RoEduNet.2015.7311982
  7. Hong X.J., Sik Yang H., Kim Y.H. Performance analysis of RESTful API and RabbitMQ for microservice web application // Proc. 9th International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC). 2018. P. 257–259. doi: 10.1109/ICTC.2018.8539409
  8. Wang J., Bai X., Li L., Ji Z., Ma H. A Model-based framework for cloud API testing // Proc.  41st IEEE Annual Computer Software and Applications Conference (COMPSAC). 2017. P. 60–65. doi: 10.1109/COMPSAC.2017.24
  9. Momjian B. PostgreSQL: Introduction and concepts. AddisonWesley, 2002. 490 p.
  10. Chen Y., Paxson V., Katz R. What’s new about cloud computing security?. Technical Report UCB/EECS-2010-5. Berkeley, 2010.
  11. Ali-Eldin A.H. Capacity scaling for elastic compute clouds. Dissertation. Umea University, Sweden, 2013. 90 p.
  12. Vinoski S. Advanced message queuing protocol // IEEE Internet Computing. 2006. V. 10. N 6. P. 87–89. doi: 10.1109/MIC.2006.116
  13. Rostanski M., Grochla K., Seman A. Evaluation of highly available and fault-tolerant middleware clustered architectures using RabbitMQ // Proc. Federated Conference on Computer Science and Information Systems. 2014. V. 2. P. 879–884. doi: 10.15439/2014F48
  14. Budrean S., Li Y., Desai B.C. High availability solutions for transactional database systems // Proc. 7th International Database Engineering and Applications Symposium (IDEAS). 2003. P. 347–355. doi: 10.1109/IDEAS.2003.1214952
  15. Afanasev M.Ya., Fedosov Yu.V., Krylova A.A., Shorokhov S.A.. Performance evaluation of the message queue protocols to transfer binary JSON in a distributed CNC system // Proc. 15th IEEE International Conference on Industrial Informatics (INDIN). 2017. P. 357–362. doi: 10.1109/INDIN.2017.8104798
  16. Samokhin N.Yu., Khoruzhnikov S.E., Trubnikova V.M., Akhmedzyanova R.R., Bulykina A.B. Information on utilization of data center resources with message broker implementation // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 5. С. 858–862. doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-5-858-862
  17. Fedchenkov P.V., Khoruzhnikov S.E., Samokhin N.Y., Shevel A.Y. The designing of cloud infrastructure consisting of geographically distributed data centers // CEUR Workshop Proceedings. 2018. V. 2267. P. 32–36.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2019 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика