Dirigerer informasjon i “skya”

29.01.18 Vibeke Os

Informatikar Abul Haque har utvikla ein ny metode for å dirigere digital trafikk på nett.

Informatikar Abul Ahsan Md Mahmudal Haque har forska på ein metode som aukar kapasitet og pålitelegheit i datatrafikk generert av opne nettenester. Foto: Vibeke Os

-Vi har laga ei oppskrift på korleis datatrafikk på nett kan handterast slik at han kan tåle oppskalering for ei stadig aukande mengde data, samtidig som at det skal vere meir påliteleg enn system som vert brukte i dag, smiler Haque og forklarar tålmodig essensen i doktorgradsprosjektet han fullførde like før jul.

Brukar opne nettenester heile tida

Arbeidet hans er relatert til opne nett-tenester vi brukar dagleg, men som ligg godt skjulte i form av kode – kommandolinjer som syter for at vi kan boltre oss i informasjon og kule app’ar.

Når vi sjekkar det kommande vinterveret på yr.no eller synest nettopp vinterveret blir for heftig og bestiller ei hotellovernatting sør i verda, brukar vi opne tenester der informasjon frå fleire kjelder vert fletta saman. Yr.no kombinerer data frå Meteorologisk institutt og Norsk rikskringkasting, medan mange reiseoperatørar kombinerer data frå Google Maps og hotell. Informasjon frå fleire stader vert fletta saman og presenterte på ei nettside. Men om mange spør etter veret eller vil bestille hotell samtidig kan førespurnaden ta tid. I tillegg kan nokre førespurnadar krevje fletting av informasjon frå veldig mange kjelder og ta opp mykje kapasitet på datanettet.

Blir flaskehals

Haque fortel at digital informasjon vert behandla og prosessert av nokre få store datasenter. Selskap som mellom anna Google og Microsoft har bygd opp store datasenter over heile verda som handterer mykje av denne informasjonen.

Om eitt datasenter har mykje trafikk kan det bli ein flaskehals for informasjonsflyten, medan det er ledig kapasitet på andre. Dette er sårbart om det skulle skje alvorlege feilsituasjonar på ei av dei, men har også begrensingar når det gjeld kapasitet.

Figuren illustrerer korleis datatrafikken vert handtert med desentralisert oppgåveløysing. I staden for at nettførespurnaden eller arbeidsoppgåva Sp skal prosesserast av datasenter Ap, kan kapasiteten utnyttast betre med også å ta i bruk datasentra Ab, Ac og Ad. Illustrasjon: Abul Haque

Desentralisering

–Med mitt doktorgradsarbeid ville vi lage ein metode for å dirigere datatrafikken bort frå berre dei store sentralane og utnytte ledig kapasitet der han måtte finnast, til dømes i ein naboby eller i eit anna land. Vi har bygd opp ein modell for desentralisert behandling av digital informasjon, vi kallar det «orkestrering av opne nett-tenester».

Merkelapp

–Men for å kunne dirigere datatrafikken til stader med ledig kapasitet må kvart oppdrag få ein merkelapp med korleis det skal løysast og kva som skal gjørast om det oppstår feil undervegs, og det er her mitt arbeid kjem inn.

 

Ifølgje Haque kan vi samanlikne det med ei målebedrift som tek målingsoppdrag frå mange hus. For kvart oppdrag eller kvar nettførespurnad målebedrifta får vert det sendt det ut ein varebil som blir lasta med alle fargane som skal brukast og ein skriftleg beskjed om nøyaktig kva som skal målast, kva hus, kva rom, kva vegger, i kva rekkefølgje og med kva fargar. Denne beskjeden, eller merkelappen, som kvar varebil får utdelt, har ei konkret oppskrift på korleis oppdraget skal løysast og i varebilen er alt du treng for å løyse oppgåva.

 

Eg har jobba med å skrive så nøyaktige beskjedar som mogeleg og viktigast av alt har eg forska på kva vi skal gjere når varebilen sviktar, dvs at ein annan bil også må ha ein kopi av oppdraget og kan steppe inn på kort varsel.

Oppdraget vert løyst der det er ledig kapasitet 

Når oppdraga begynnar å bli mange er det ikkje lengre føremålstenleg at alle varebilane skal køyre heilt til målebedrifta for å rapportere at jobben er gjort og hente meir måling og nye oppdrag. Bilen kan heller køyre innom eit lager i nærleiken og laste opp ny måling og få nye oppdrag etter kvart og halde fram på runden sin og gjere ein jobb, då sparar ein både tid og energi. Utfordringa då er å handtere uventa hendingar fordi det kan vere vanskeleg å vite nøyaktig kvar bilen er på sin oppdragsrunde sidan han har fleire stoppestader og det vil kunne ramme fleire av oppdraga. Det gjer at kravet til gode reserveløysingar aukar.

På same måte som at oppdraga går rett til ein varebil med ledig kapasitet, kan ei oppgåve som skal løysast i ein nettlesar utstyrast med ein merkelapp og som sender arbeidsoppgåva til en stad med ledig kapasitet.

Fungerer

Metoden har vore testa lokalt ved UiT, der ulike scenario har vore skissert og der desentralisert oppgaveløysing har vist seg å fungere.

–Vi har vist at det er mogeleg å organisere info frå opne tenester utan å ha ein sentral base og utan førehandsbestemt kontroll, denne styringa kan gjerast i notid i eit desentralisert system. Mitt arbeid er ikkje sett i aktiv drift endå, men liknande system vert brukte per i dag av operativsystemet MACH og eg håpar at noko av det eg forska på også kan brukast i framtidig desentralisert orkestrering, seier Haque.

 

Haque kjem frå Bangladesh, har frå før ein mastergrad frå Kungliga Tekniska högskolan i Sverige og jobbar no som seniorkonsulent med datavarehus og “business intelligence” ved Helse Nord IKT. Han disputerte 14. desember 2017 med oppgåva: “Decentralized Orchestration of Open Services- Achieving High Scalability and Reliability with Continuation-Passing Messaging”.

Weihai Yu og Anders Andersen ved Institutt for informatikk, UiT Noregs arktiske universitet, var rettleiarane hans.

Les meir:

Decentralized Orchestration of Open Services- Achieving High Scalability and Reliability with Continuation-Passing Messaging (Doktoravhandling i Munin, UiT sitt vitenarkiv)

Using Continuations to Implement Thread Management and Communication in Operating Systems (School of Computer Science)

 

På Twitter   #norgesarktiske
Skip to main content