Prototypvortrag. Exploiting Cloud and Infrastructure as a Service (IaaS) Solutions for Online Game Service Provisioning. Projektseminar WS 2009/10

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1 Prototypvortrag Exploiting Cloud and Infrastructure as a Service (IaaS) Solutions for Online Game Service Provisioning Projektseminar WS 2009/10 Eugen Fot, Sebastian Kenter, Michael Surmann AG Parallele und Verteilte Systeme Universität Münster

2 Projektname: MIRACLE M arvelous I ntegration of R TF A pplications in C louds with L oad E qualising Ziel: Automatisierte Nutzung von Cloudsystemen zum Bereitstellen von RTF-basierten Anwendungen

3 Ausgangspunkt (1/2) Real Time Framework (RTF) Internet Service Operator Provides Applications to Users Middleware-Technologie für die Entwicklung von skalierbaren Echtzeit-Online-Anwendungen (z.b. MMOGs) Hinzufügen und Entfernen von Ressourcen ist zur Laufzeit möglich Communication

4 Ausgangspunkt (2/2) Auslastung von Internetbasierten Anwendungen (z.b. Online-Spiele) oft ungleichmäßig hohe Hardware-Investitionen nötig Gefahr von Performance- Engpässen oder Ressourcenverschwendung Starten zusätzlicher Server nur manuell möglich Internet Service Operator Provides Applications to Users Communication

5 Ziele unseres Projekts Ausführung von RTF-basierten Serverprozessen auf virtuellen Maschinen innerhalb einer Cloud Computing Infrastruktur weniger eigene Hardware Automatischer Lastausgleich durch dynamisches Starten und Beenden von Servern Skalierbarkeit Kosteneinsparung Internet Service Operator Provides Applications to Users Communication

6 Infrastructure as a Service (IaaS) Eine Ausprägung von Cloud-Computing Anmietung von Infrastruktur (im Gegensatz zum sonst üblichen Kauf) Infrastruktur besteht aus Recheneinheit, Netzwerk und Speicher Einfaches Hinzufügen und Entfernen von Ressourcen möglich Mehrere Anbieter, z.b. AmazonEC2, GoGrid Nachteile: Abhängigkeit vom Anbieter, Sicherheitsbedenken

7 Amazon EC2 Seit 2006 existierendes kommerzielles Cloud-System Basiert auf dem IaaS-Prinzip Der Benutzer startet und beendet über ein Interface virtuelle Maschinen an Hand von selbst erstellten Images Auf die virtuellen Maschinen hat er uneingeschränkten Zugriff Bezahlt wird je nach verbrauchter Leistung Garantiert wird 99,95% Verfügbarkeit Zum Speichern persistenter Daten bietet Amazon weitere Services

8 Eucalyptus Open Source Private Cloud-System entwickelt an der University of California Bietet dasselbe Interface wie Amazon EC2 Für unser Projekt haben wir uns aus folgenden Gründen für Eucalyptus und Amazon EC2 entschieden: Amazon ist ein renommierter und erfahrener Anbieter im Bereich Cloud-Computing Eucalyptus ermöglicht kostengünstiges Entwickeln und Testen Zusammen lassen sich beide zu einer Hybrid Cloud kombinieren

9 Virtualisierung Unterstützte Systeme Amazon EC2: Xen Eucalyptus: Xen, KVM und VMware-Produkte Images sind zwischen Xen und KVM austauschbar, ggf. durch Konvertierung Performance ist abhängig von Hardware und Virtualisierungtechnik, z.b. durch prozessorunterstützte Virtualisierung (Intel VT und AMD-V)

10 Projektentwurf (1/3) ROIAServerController: Schnittstelle zum RTF Startet RTF-basierte Serverprozesse auf virtuellen Maschinen Sorgt für gleichmäßige Auslastung der Serverprozesse durch Lastumverteilung und/oder Starten bzw. Beenden von Prozessen Verwaltet Informationen über laufende Serverprozesse ROIAServerController MainControlUnit CloudController

11 Projektentwurf (2/3) CloudController: Abstraktion eines Cloud Computing Systems Startet und beendet virtuelle Maschinen Verwaltet die Informationen über laufende virtuelle Maschinen und Images ROIAServerController MainControlUnit CloudController

12 Projektentwurf (3/3) MainControlUnit: Koordiniert CloudController und ROIAServerController Verwaltet Startkonfigurationen zu Anwendungen Initialisiert neue Anwendungen durch das Anfordern neuer virtueller Maschinen und Serverprozesse Interaktion mit dem Benutzer über ein Interface (z.b. GUI) ROIAServerController MainControlUnit CloudController

13 Stand der Implementierung Implementierungsphase hat sich verzögert Grund waren nicht vorhersehbare Probleme mit der Hardware und Eucalyptus Bisher wurden einige Klassen implementiert, aber es gibt noch keine präsentationsreifen Ergebnisse

14 Ausblick auf unsere geplante weitere Arbeit (1/2) Abschluss der Einrichtung der lokalen Testumgebung mit Eucalyptus Weitere Implementierung des vorhandenen Konzepts Schnittstelle zur Kommunikation mit Clients Nach und nach kompliziertere Szenarien (z.b. mehrere Zonen pro Server)

15 Ausblick auf unsere geplante weitere Arbeit (2/2) Evaluation und Optimierung des Load Balancing Ist die Last in verschiedenen Nutzungssituationen tatsächlich immer ausreichend ausgeglichen? Entwurf und Implementierung ausgefeilterer Algorithmen zur Umverteilung der Last Mögliche weitere Optimierungen: Bereithalten von gestarteten virtuellen Maschinen für zukünftige Serverprozesse Verwaltung mehrerer Clouds

16 Gestaltung der Teamarbeit (1/2) Wöchentliche Treffen mit den Betreuern, um über den Stand der Arbeit zu berichten Gemeinsamer Raum im Institut Selbst organisierte Treffen zum gemeinsamen Arbeiten Kommunikation und Koordination der Arbeit durch Wiki- Seiten im Trac-System und gemeinsame Mailingliste Aufgabenverteilung und Fortschrittskontrolle durch Tickets und Milestones Benutzung von SVN zur Versionsverwaltung von Dateien

17 Gestaltung der Teamarbeit (2/2) Aufgabenaufteilung je nach Vorkenntnissen und Interessen: Vorbereitung: Eugen: Einrichtung des Software- Systems Michael und Sebastian: Projektentwurf Implementierung: Eugen: MainControlUnit Michael: CloudController Sebastian: ROIAServerController

18 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Fragen und Anmerkungen?

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