Πλατφόρμα Βασισμένη Σε Οντολογίες Για Τη Διαχείριση Υποδομής Κέντρου Δεδομένων, Με Προγραμματιστικό Έλεγχο

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζουμε το σχεδιασμό και την υλοποίηση του OntoMon, μιας διαλειτουργικής πλατφόρμας για την παρακολούθηση και οπτικοποίηση ετερογενών υπολογιστικών συστημάτων. To OntoMon είναι ένα πλαίσιο λογισμικού αφηρημένου περιεχομένου, χτίζεται πάνω σε Οντολογίες και δεν εξαρτάται από τη σημασιολογία του εκάστοτε συστήματος-στόχου. Θεμελιώνει τη δική του στοίβα λογισμικού, ελέγχει προγραμματιστικά τις δομικές του μονάδες και εισάγει ένα αφηρημένο μοντέλο αντικειμένων για την αναπαράσταση όλων των οντοτήτων. Βασική μας επιδίωξη είναι η ενεργή επίβλεψη και διαχείρηση υποδομής Κέντρων Δεδομένων μεγάλης κλίμακας σε πραγματικό χρόνο, με σκοπό τη διατήρηση της λειτουργικότητας. Στη σημερινή εποχή, ο ρυθμός παραγωγής δεδομένων αυξάνεται εκθετικά, καθώς οι ψηφιακές υπηρεσίες και συναλλαγές παράγουν, περίπου, 2.5 exabytes καθημερινά. Συνυπολογίζοντας τις αέναες ανάγκες για συνέπεια και διαθεσιμότητα των δεδομένων αυτών, είναι προφανές ότι τόσο η ακαδημαϊκή κοινότητα, όσο και αυτή της Τεχνολογίας Πληροφοριών είναι αντιμέτωπες με την πρόκληση της αποδοτικής αποθήκευσης και διαχείρισης ψηφιακών δεδομένων μεγάλης κλίμακας. Η μαζική ανάκτηση και επεξεργασία τους απαιτεί τη συνεχή διαθεσιμότητα τόσο των φυσικών πόρων, όσο και των υπηρεσιών λογισμικού εντός των Κέντρων Δεδομένων, προκειμένου να αποφεύγονται κάθε είδους αποτυχίες ή απώλειες. Το γεγονός αυτό, καταδεικνύει την τεράστια σημασία των εργαλείων παρακολούθησης της υποδομής των Κέντρων Δεδομένων, προκειμένου οι διαχειριστές να μπορούν να αποφανθούν άμεσα για την τρέχουσα κατάσταση λειτουργίας των επιμέρους τμημάτων υλικού και λογισμικού, πραγματοποιώντας σχετικούς ελέγχους και εκτιμήσεις απόδοσης. Ακόλουθα, η βαθύτερη κατανόηση της συμπεριφοράς τους, αλλά και των εσωτερικών τους αλληλεπιδράσεων, οδηγεί σε αποδοτικότερη συνολική διαχείριση, περιορισμό του κόστους λειτουργίας, λήψη εμπεριστατωμένων αποφάσεων και, μακροπρόθεσμα, βελτίωση των παρεχόμενων υπηρεσιών. Το OntoMon ακολουθεί μια πολυεπίπεδη αρχιτεκτονική, η οποία ενσωματώνει πολυάριθμα υποσυστήματα, αξιοποιώντας κλιμακώσιμες τεχνολογίες ανοικτού κώδικα. Έτσι, καταμερίζει τις εργασίες και προσθέτει λειτουργικότητα. Προκειμένου να διευκολύνει τη διαχείριση διαφορετικών υπολογιστικών συστημάτων, το OntoMon συλ-λέγει και επεξεργάζεται μετρικές απόδοσης από τμήματα υλικού και λογισμικού σε πραγματικό χρόνο, και πραγματοποιεί συγκρίσεις με τιμές-κατώφλια. Παράλληλα, υποστηρίζει μια δυναμική, ευέλικτη και πλήρως προσαρμόσιμη Διεπαφή Χρήστη, η οποία παρουσιάζει την τρέχουσα κατάσταση της παρακολουθούμενης υποδομής. Για να επικυρώσουμε τη λειτουργικότητα της πλατφόρμας μας, πραγματοποιήσαμε 2 διαφορετικές δοκιμές: στην πρώτη περίπτωση παρακολουθήσαμε τη φυσική υποδομή ενός νοητού Kέντρου Dεδομένων, ενώ στη δεύτερη περίπτωση εστιάσαμε σε ένα λογισμικό κατανεμημένης αποθήκευσης δεδομένων, εγκατεστημένο σε συστοιχία υπολογιστικών κόμβων.