Спосіб розподілу ресурсів між вузлами децентралізованої хмарної системи

Реферат: Спосіб розподілу ресурсів між вузлами децентралізованої хмарної системи, який полягає у тому, що копії частин ресурсу або ресурсу повністю зберігають на пристроях зберігання даних робочих станцій вузлів-учасників мережі, з яких надходять запити на ресурс, і включає процеси публікації ресурсу на початковій стадії за допомогою сервера імен шляхом додавання адреси власника ресурсу до основного ресурсного запису сервера імен, реплікації і отримання доступу до ресурсу за допомогою пристроїв зберігання та обробки даних робочих станцій вузлівучасників, що поєднуються між собою через мережу Інтернет або локальну мережу, використовуючи протоколи однорангової взаємодії, причому інформацію у вигляді відповіді на запит вузла-учасника децентралізованої хмарної системи, зберігають на пристрої зберігання даних його робочої станції, а потім надають у спільне користування іншим вузлам-учасникам; як унікальний ідентифікатор ресурсу використовують його доменне ім'я, процес розподілу ресурсів координують за допомогою DNS-сервера шляхом модифікації ресурсних записів; організацію взаємодії між вузлами здійснюють за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення, встановленого на робочих станціях усіх вузлів-учасників децентралізованої хмарної системи; UA 99071 U (12) UA 99071 U UA 99071 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі обчислювальної техніки, зокрема до розподілу ресурсів в інформаційній мережі. Відомий спосіб розподілення даних (Патент України № 20450, G06F 17/30 (2006.01). Спосіб розміщення даних в обчислювальній мережі з топологією "зірка" / № 200609013; Заявл. 14.08.2006; Опубл. 15.01.2007, Бюл. № 1), включає актуалізацію даних, розміщення даних по вузлах мережі, видачу інформації у реальному масштабі часу, та здійснює оптимальне розміщення даних шляхом розрахунку загального поточного часу відповіді на запит по обчислювальній мережі для кожної з можливих комбінацій розміщення даних по вузлах мережі та вибір оптимальної комбінації з подальшим розміщенням даних за найменшим часом відповіді. Недоліком відомого способу є те, що його використання обмежується рамками інформаційних мереж типу клієнт-сервер певної топології. Відомий також спосіб для розподіленого розміщення запиту на один з множини вузлів розгортання (Distributed cloud placement software, патент США US8706869 В2, МПК G06F15/173, G06F15/16; Заявл. 14.06.2011; Опубл. 22.04.2014), який полягає у створенні екземпляра запиту відповідно до потреби в ресурсах та вибору одного зі щонайменше двох вузлів розгортання на основі показника придатності. Недоліками відомого способу є необхідність у використанні високопродуктивних серверів, додаткової мережної інфраструктури та програмного забезпечення, що потребує надлишкових ресурсів. Крім того, відомі способи та розподілена система розгортання хмарних додатків (Distributed cloud application deployment systems and/or associated methods, європатент ЕР2608030 A1, G06F9/50, G06F9/445; Заявл. 23.11.2011; Опубл. 26.06.2013), що полягають у реалізації програмного модуля, який допомагає полегшити розгортання хмарних додатків у розподілених і гетерогенних хмарних середовищах. Недоліками відомих способів є висока вартість експлуатації, енергоспоживання приватної хмари та/або необхідність оплати послуг декількох хмарних провайдерів. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є спосіб розподілу копій файлів між пристроями зберігання файлів комп'ютерної мережі (Патент України № 56232, МПК G06F 7/00, G06F 7/08 (2006.01), № 201006619; Заявл. 31.05.2010; Опубл. 10.01.2011, бюл. № 1), що включає збір, опрацювання та аналіз статистичної інформації про інтенсивність запитів на використання файлів, що зберігаються на пристроях зберігання файлів, від комп'ютерів мережі, з яких надходять запити на використання файлів; визначення пристроїв зберігання файлів, на яких доцільно створювати або знищувати копії файлів; розподіл копій файлів між пристроями зберігання файлів за рахунок створення та знищення копій файлів на пристроях зберігання файлів. Відомий спосіб має наступні недоліки: - існує потреба у використанні додаткових пристроїв зберігання файлів та необхідність опрацювання великої кількості параметрів для прийняття оперативного рішення про створення або знищення копій файлів, які виконуються сервісами керування та збору первинної інформації та сервісом розміщення; - розподілення інформації виконується лише у вигляді файлів, тоді як інформація може бути представлена у формі веб-ресурсу або будь-якого іншого типу сервісу, що найчастіше може використовуватися у хмарних технологіях. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення відомого способу шляхом модернізації процесу розподілу ресурсів між вузлами хмарної системи з децентралізованою структурою і підвищення оперативності відповіді на запит. Поставлена задача вирішується тим, що Спосіб розподілу ресурсів між вузлами децентралізованої хмарної системи, який полягає у тому, що копії частин ресурсу або ресурсу повністю зберігають на пристроях зберігання даних робочих станцій вузлів-учасників мережі, з яких надходять запити на ресурс, і включає процеси публікації ресурсу на початковій стадії за допомогою сервера імен шляхом додавання адреси власника ресурсу до основного ресурсного запису сервера імен, реплікації і отримання доступу до ресурсу за допомогою пристроїв зберігання та обробки даних робочих станцій вузлів-учасників, що поєднуються між собою через мережу Інтернет або локальну мережу, використовуючи протоколи однорангової взаємодії здійснюється таким чином, що інформацію у вигляді відповіді на запит вузла-учасника децентралізованої хмарної системи, зберігають на пристрої зберігання даних його робочої станції, а потім надають у спільне користування іншим вузлам-учасникам; як унікальний ідентифікатор ресурсу використовують його доменне ім'я, процес розподілу ресурсів координують за допомогою DNS-сервера шляхом модифікації ресурсних записів; організацію взаємодії між вузлами здійснюють за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення, встановленого на робочих станціях усіх вузлів-учасників децентралізованої хмарної системи; 1 UA 99071 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 доступ до ресурсів для вузлів, які не є учасниками децентралізованої хмарної системи, виконують завдяки взаємодії з сервером власника ресурсу або вузлами, що володіють ресурсом повністю, за їхніми адресами з урахуванням завантаження каналів зв'язку та сервера власника ресурсу або вузлів, що володіють ресурсом повністю. На кресленні показана реалізація запропонованого способу. В основу взаємодії між вузлами-учасниками децентралізованої хмарної системи (1) покладено принцип рівноправності. Кожен вузол-учасник може виступати в ролі клієнта, якщо виконує запит на ресурс, в ролі сервера, якщо надає ресурс і в ролі власника ресурсу (2), який володіє повністю правами на нього. До основних етапів розподілу ресурсу між вузлами-учасниками децентралізованої хмарної системи належать процеси публікації, запиту і надання доступу до ресурсу. Процес публікації ресурсу може здійснюватися тільки власником цього ресурсу (2). Даний процес полягає у відкритті доступу до інформації, що публікується (наприклад, до веб-ресурсу), додаванні DNS-запису відповідності адреси власника ресурсу і доменного імені. Коли інший вузол-учасник децентралізованої хмарної системи виконує запит на надання ресурсу, він звертається до DNS-сервера (3) і отримує адресу власника ресурсу (2). Після отримання доступу безпосередньо до ресурсу або його частини, інформація у вигляді відповіді на запит зберігається на пристрої зберігання даних робочої станції вузла-учасника, і даний вузол може надати цей ресурс (або його частину) за запитом іншим вузлам мережі, використовуючи протоколи однорангової взаємодії, тобто виступити в ролі сервера. Для цього його адреса додається до однієї з ресурсних записів DNS-сервера (3). У випадку, якщо новий вузол-учасник децентралізованої хмарної системи запитує той самий ресурс, він отримує доступ до нього за однією з адрес, які містяться в ресурсних записах DNS. Чим популярніший ресурс, тим більша кількість вузлів-учасників децентралізованої хмарної системи (1) зможе ним поділитись. Для виконання функцій сервера кожен вузол-учасник повинен надати у спільне користування частину апаратних ресурсів робочої станції - дискового простору пристрою зберігання даних та процесорної потужності пристрою обробки даних. Процес розподілу ресурсів між вузлами децентралізованої хмарної системи передбачає наявність спеціалізованого програмного забезпечення, встановленого на робочих станціях усіх вузлів-учасників децентралізованої хмарної системи (1) для організації однорангової взаємодії. Якщо вузли не є учасниками децентралізованої хмарної системи (4), вони можуть отримати доступ до ресурсу завдяки взаємодії з сервером власника ресурсу (2) або вузлами, що володіють ресурсом повністю (5), за їхніми адресами з урахуванням завантаження каналів зв'язку та сервера власника ресурсу або вузлів, що володіють ресурсом повністю. Вузли, які не є учасниками децентралізованої хмарної системи (4) відправляють стандартний запит на отримання адреси ресурсу до DNS-сервера (3) та отримують у відповідь адресу власника ресурсу (2) або вузлів, що володіють ресурсом повністю (5), потім звертаються до ресурсу за отриманими адресами. Заявлений спосіб реалізує новий підхід до розподілу ресурсів в інформаційній хмарній мережі, оскільки комбінує технології GRID-систем, хмарних обчислень і пірінгових мереж. Перевагою заявленого способу є удосконалення процесів та вирішення проблем реплікації даних засобами робочих станцій самих користувачів. Незалежно від ролі, будь-який вузолучасник децентралізованої хмарної системи отримує високошвидкісний доступ до всіх ресурсів системи завдяки можливості отримати ресурс від найближчого вузла-учасника, який має його копію. Технічним результатом, що досягається, є підвищення оперативності відповіді на запит ресурсу, зменшення ступеня деградації доступу до ресурсів зі збільшенням кількості користувачів, зниження вартості експлуатації хмарної системи за рахунок розподілу серверних функцій між самими користувачами. Результатом цього є усунення необхідності використання потужностей серверів високої продуктивності у віртуальних центрах обробки даних і, як наслідок, зниження енерговитрат і негативного впливу на навколишнє середовище. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 1. Спосіб розподілу ресурсів між вузлами децентралізованої хмарної системи, який полягає у тому, що копії частин ресурсу або ресурсу повністю зберігають на пристроях зберігання даних робочих станцій вузлів-учасників мережі, з яких надходять запити на ресурс, і включає процеси публікації ресурсу на початковій стадії за допомогою сервера імен шляхом додавання адреси власника ресурсу до основного ресурсного запису сервера імен, реплікації і отримання доступу до ресурсу за допомогою пристроїв зберігання та обробки даних робочих станцій вузлівучасників, що поєднуються між собою через мережу Інтернет або локальну мережу, використовуючи протоколи однорангової взаємодії, який відрізняється тим, що інформацію у 2 UA 99071 U 5 10 вигляді відповіді на запит вузла-учасника децентралізованої хмарної системи, зберігають на пристрої зберігання даних його робочої станції, а потім надають у спільне користування іншим вузлам-учасникам; як унікальний ідентифікатор ресурсу використовують його доменне ім'я, процес розподілу ресурсів координують за допомогою DNS-сервера шляхом модифікації ресурсних записів; організацію взаємодії між вузлами здійснюють за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення, встановленого на робочих станціях усіх вузлівучасників децентралізованої хмарної системи. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що доступ до ресурсів для вузлів, які не є учасниками децентралізованої хмарної системи, виконують завдяки взаємодії з сервером власника ресурсу або вузлами, що володіють ресурсом повністю, за їхніми адресами з урахуванням завантаження каналів зв'язку та сервера власника ресурсу або вузлів, що володіють ресурсом повністю. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3