1.   Mở đầu

Điện toán đám mây ra đời xuất phát từ nhu cầu tính toán và yêu cầu dịch vụ với chi phí thấp của con người. Thực tế, càng ngày càng có nhiều bài toán phức tạp hơn được đặt ra và do đó các tổ chức cũng cần phải có những năng lực tính toán mạnh mẽ hơn. Hiện nay có 2 cách giải quyết vấn đề này:

Thứ nhất: Nâng cấp cơ sở hạ tầng để tính toán như mua thêm máy chủ, máy trạm, siêu máy tính, cluster... Rõ ràng là cách làm này hết sức tốn kém.

Thứ hai: Thuê thêm các nguồn tài nguyên từ bên ngoài. Đây chính là mục tiêu của điện toán đám mây. Trong những năm gần đây, điện toán đám mây nhanh chóng nổi lên như một xu hướng công nghệ thu hút mọi nhà cung cấp dịch vụ lớn như Google, IBM, Microsoft. Công nghệ và kiến trúc dịch vụ điện toán đám mây cho phép khách hàng của các dịch vụ này không sở hữu tài sản trong các đám mây điện tử nhưng trả tiền trên cơ sở mỗi lần sử dụng. Dịch vụ điện toán đám mây có thể lưu trữ dữ liệu cho đến các ứng dụng web của người dùng cuối, cùng với các dịch vụ điện toán tập trung khác.

Điện toán đám mây cung cấp khả năng mở rộng tài nguyên ảo tự động thông qua dịch vụ internet để sử dụng theo yêu cầu và sự phát triển của điện toán đám mây cũng cao hơn điện toán phân tán, điện toán song song, điện toán lưới. Ưu điểm chính của điện toán đám mây là có thể giảm chi phí phần cứng, tăng khả năng tính toán và khả năng lưu trữ, người dùng có thể truy cập dịch vụ chất lượng cao với mức chi phí thấp mà không cần quan tâm đến bản quyền và nâng cấp phần mềm.

Để xây dựng được một đám mây chúng ta cần một cơ sở hạ tầng rất lớn như cần tạo ra một trung tâm dữ liệu, trong trung tâm dữ liệu tạo ra các máy chủ, trên mỗi máy chủ cần có các phần mềm để ảo hóa phần cứng và phần mềm, mỗi máy chủ ta tạo ra nhiều máy ảo, mỗi máy ảo cần cài đặt các dịch vụ cho người dùng. Trên mỗi người dùng chúng ta cần xác định yêu cầu QoS cũng như mục tiêu cụ thể của người dùng. Do đó, để tạo ra một đám mây cần chi phí rất lớn, để phục vụ cho việc nghiên cứu, chuyên đề này tập trung nghiên cứu công cụ mô phỏng CloudSim để mô phỏng lại tất cả các quá trình để tạo ra một đám mây.

2.   Giới thiệu về CloudSim

CloudSim (Cloud Simulation) thuộc một dự án được phát triển tại đại học Melbourne, Australia. CloudSimlà một bộ công cụ (thư viện) để mô phỏng các kịch bản điện toán đám mây. Nó cung cấp các lớp học cơ bản để mô tả các trung tâm dữ liệu, các máy ảo, ứng dụng, người dùng, tài nguyên tính toán, và chính sách quản lý của các bộ phận khác nhau của hệ thống (ví dụ như lập kế hoạch và dự phòng ).

Các thành phần trong đám mây có thể được đặt lại với nhau cho người sử dụng để đánh giá chiến lược mới trong việc sử dụng của Cloud như chính sách, các thuật toán lập lịch trình, lập bản đồ và chính sách cân bằng tải. CloudSim cũng có thể được sử dụng để đánh giá hiệu quả của các chiến lược từ những quan điểm khác nhau, từ chi phí, lợi nhuận để tăng tốc độ thời gian thực hiện ứng dụng.

Trên đây là một số tình huống thông thường chúng ta hình dung. Tuy nhiên, không có giới hạn về việc sử dụng có thểlàm được từ CloudSim, các chính sách mới có thể được thêm vào và kịch bản mới cho việc sử dụng có thể được mã hóa.

Vì vậy, CloudSim không phải là một giải pháp sẵn sàng để thiết lập thông số và thu thập kết quả để sử dụng trong dự án thực. Hãy suy nghĩ về nó như là các khối xây dựng cho môi trường mô phỏng đám mây của riêng bạn.

CloudSim là một thư viện nguồn mở viết bằng ngôn ngữ lập trình Java sử dụng các thành phần của nó để tạo nên kịch bản giả định mong muốn.

Một số Version của CloudSim:

- Version 1.0 beta: Đây là phiên bản đầu tiên của Cloudsim nó được phát hành vào ngày 07 Tháng 4 năm 2009. Phiên bản này hỗ trợ Cloudsim cho môhình và mô phỏng các cơ sở hạ tầng điện toán đám mây quy mô lớn, bao gồm các trung tâm dữ liệu trên một nút điện toán vật lý, một nền tảng khép kín để mô hình hóa dữ liệu các trung tâm, công ty môi giới dịch vụ, lập kế hoạch, chính sách và phân bổ .

- Version 2.0:Phiên bản này được phát hành vào ngày 27 tháng 5 năm 2010. Cải tiến lớn trong mô phỏng cốt lõi cho phép khả năng mở rộng nâng cao và hiệu suất của mô phỏng và chèn và loại bỏ các thực thể mô phỏng trong thời gian thực mô phỏng. Nó làm tăng đáng kể kịch bản có thể được giải quyết trong mô phỏng.

-  Version 2.1: Phiên bản này được phát hành vào ngày 27 tháng 7 năm 2010. Phiên bản này đã được chuyển sang sử dụng Apache Maven. Maven đơn giản hóa dự án bằng cách cung cấp các công cụ khác nhau và bổ sung một số sửa lỗi, sắp xếp và loại bỏ các mã lỗi.

-Version 3.0: Phiên bản này của cloudsim được phát hành vào ngày 11 tháng 1 năm 2012. Bản cập nhật trong phiên bản này là lên lịch máy ảo mới, mô hình mạng trung tâm dữ liệu mới, phân bổ máy ảo mới và các chính sách lựa chọn, các mô hình năng lượng mới, theo dõi khối lượng công việc mới, hỗ trợ cho khối lượng công việc bên ngoài.

Loại bỏ một số lớp đã được thực hiện như CloudCoordinator, Sensor, PowerPe và Power.PeList. Một số thay đổi API và một số sửa lỗi trong phiên bản này.

-Version 3.0.1, Version 3.0.2: Được phát hành vào tháng 10 năm 2012. Và mới nhất là Version 3.0.3 được phát hành tháng 5 năm 2013. Đây đều là những phiên bản cập nhật vả lỗi cho phiên bản 3.0 nhằm tối ưu khi xây đựng đám mây ảo trên CloundSim.