Made available in DSpace on 2016-08-29T15:33:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8943_Dissertação de mestrado - Versão final.pdf: 2374812 bytes, checksum: 451a93c76906d24965d0ea838edf582f (MD5) Previous issue date: 2015-07-10 / As Redes Definidas por Software (SDN) separam os planos de dados e de controle. Embora o controlador seja logicamente centralizado, ele deve ser efetivamente distribuído para garantir alta disponibilidade. Desde a especificação OpenFlow 1.2, há novas funcionalidades que permitem aos elementos da rede se comunicarem com múltiplos controladores que podem assumir diferentes papéis -- master, slave, e equal. Entretanto, esses papéis não são suficientes para garantir resiliência no plano de controle, pois delega-se aos projetistas de redes SDN a responsabilidade por essa implementação. Neste artigo, exploramos os papéis definidos no protocolo OpenFlow no projeto de arquiteturas resilientes SDN com base em multi-controladores. Como prova de conceito uma estratégia de replicação ativa foi implementada no controlador Ryu usando o serviço OpenReplica para garantir a consistência dos estados. O protótipo foi testado com switches RouterBoards/MikroTik comerciais e no ambiente Mininet avaliando-se as latências na recuperação de falha, na migração de switches entre controladores, e de processamento de packet-in. Observamos diferentes compromissos de projeto em experimentos em ambiente real e emulado sujeitos a várias cargas nos planos de dados e de controle.

Os sistemas paralelos são importantes pois permitem concentrar recursos computacionais como processadores, memórias e dispositivos de E/S para solucionar problemas computacionais que necessitam de uma grande quantidade destes mesmos recursos e em um tempo de execução aceitável. Tradicionalmente, o tempo, a capacidade e o custo do processamento para se resolver estes problemas computacionais utilizando-se aplicações seqüênciais podem ser proibitivos e isto acaba criando um contexto propício para se utilizar aplicações paralelas. Em razão de ser composto por muitas partes, um sistema distribuído está sujeito a falhas em seu subsistema de comunicação, em seus processadores, em suas aplicações entre outros componentes. Desta maneira, as aplicações paralelas, ao utilizarem os sistemas distribuídos, têm suas partes executadas em paralelo pelos recursos distribuídos. Em razão de cada um destes recursos ser um possível ponto de falha, as aplicações paralelas acabam por tornarem-se mais susceptíveis à ocorrência de falhas e, conseqüentemente, à interrupção de suas execuções. Quando estas aplicações paralelas são interrompidas, todo o processamento realizado e o tempo gasto para tal são desperdiçados, pois as aplicações devem ser reinicializadas. Para minimizar estes desperdícios de tempo e processamento é apresentado neste trabalho um ambiente de monitoramento e execução que fornece mecanismos para se detectar falhas da classe fail stop em aplicações paralelas executas em ambientes distribuídos ou centralizados. O ambiente em questão é denominado de AMTF (Ambiente de Monitoramento Tolerante a Falhas). O ambiente AMTF utiliza as técnicas de checkpointing/restart para armazenar e recuperar os estados dos processos e de heartbeat para verificar a continuidade de execução destes mesmos processos. Juntamente com o ambiente AMTF é disponibilizada uma biblioteca a ser utilizada pelo desenvolvedor de aplicações paralelas, sendo que a mesma oferece a liberdade de se indicar no código-fonte da aplicação o ponto e o momento que se deseja que o contexto da aplicação seja armazenado para uma possível recuperação além de sua periodicidade para os registros automáticos.

Os sistemas paralelos são importantes pois permitem concentrar recursos computacionais como processadores, memórias e dispositivos de E/S para solucionar problemas computacionais que necessitam de uma grande quantidade destes mesmos recursos e em um tempo de execução aceitável. Tradicionalmente, o tempo, a capacidade e o custo do processamento para se resolver estes problemas computacionais utilizando-se aplicações seqüênciais podem ser proibitivos e isto acaba criando um contexto propício para se utilizar aplicações paralelas. Em razão de ser composto por muitas partes, um sistema distribuído está sujeito a falhas em seu subsistema de comunicação, em seus processadores, em suas aplicações entre outros componentes. Desta maneira, as aplicações paralelas, ao utilizarem os sistemas distribuídos, têm suas partes executadas em paralelo pelos recursos distribuídos. Em razão de cada um destes recursos ser um possível ponto de falha, as aplicações paralelas acabam por tornarem-se mais susceptíveis à ocorrência de falhas e, conseqüentemente, à interrupção de suas execuções. Quando estas aplicações paralelas são interrompidas, todo o processamento realizado e o tempo gasto para tal são desperdiçados, pois as aplicações devem ser reinicializadas. Para minimizar estes desperdícios de tempo e processamento é apresentado neste trabalho um ambiente de monitoramento e execução que fornece mecanismos para se detectar falhas da classe fail stop em aplicações paralelas executas em ambientes distribuídos ou centralizados. O ambiente em questão é denominado de AMTF (Ambiente de Monitoramento Tolerante a Falhas). O ambiente AMTF utiliza as técnicas de checkpointing/restart para armazenar e recuperar os estados dos processos e de heartbeat para verificar a continuidade de execução destes mesmos processos. Juntamente com o ambiente AMTF é disponibilizada uma biblioteca a ser utilizada pelo desenvolvedor de aplicações paralelas, sendo que a mesma oferece a liberdade de se indicar no código-fonte da aplicação o ponto e o momento que se deseja que o contexto da aplicação seja armazenado para uma possível recuperação além de sua periodicidade para os registros automáticos.

Este trabalho procura averiguar as dificuldades e os problemas envolvidos na especificação e implementação de uma arquitetura de objetos de serviço para gerenciamento e suporte a aplicações distribuídas em uma plataforma de computadores em configuração tipo cluster, em particular daqueles que devem cumprir requisitos de alta disponibilidade. Tal arquitetura deve apresentar-se como uma infra-estrutura distribuída de serviços e compor uma camada intermediária entre as partes das aplicações distribuídas e os recursos do cluster, compondo desse modo uma camada de middleware. Uma arquitetura de gerenciamento e de suporte a aplicações distribuídas, para que possa atingir plenamente seus objetivos, deve ser projetada como uma infra-estrutura distribuída de serviços de modo a oferecer acesso fácil e eficiente a estes. Neste trabalho, investigamos a possibilidade de se implementar tal infra-estrutura utilizando a arquitetura de objetos distribuídos OMG CORBA, a qual tem por objetivo facilitar a especificação, implementação e o acesso a interfaces de serviços de objetos distribuídos. Uma infra-estrutura de serviços de suporte a aplicações e de gerenciamento de cluster- é composta de dezenas de interfaces dos mais diversos tipos e finalidades, compondo vários sistemas e subsistemas distribuídos cujos serviços devem ser fácil e transparentemente acessíveis através da rede de comunicação que interconecta os nós do cluster. Essa rede tipicamente utiliza os protocolos de comunicação Ethernet IEEE 802.3, IP e TCP/UDP em seus níveis de enlace, rede e transporte, respectivamente. Por essa ótica, CORBA atende de antemão vários dos requisitos necessários, porém em diversos aspectos da arquitetura e dos serviços houve necessidade de se averiguar com mais profundidade a capacidade de CORBA de atendê-los. Como por exemplo, averiguou-se a capacidade de CORBA lidar com problemas ligados à falhas parciais de comunicação, comunicação em grupo, comunicação não-bloqueante e outras. Um dos desafios da abordagem utilizando CORBA reside no fato de que se tem o pré-requisito de alta disponibilidade. A arquitetura proposta deve ser projetada levando-se em conta que certas partes do sistema, tais como subsistemas de armazenamento, processamento, rede, aplicações e outros podem , a qualquer momento, falhar ou tornar-se inoperantes. O grande desafio deste trabalho consiste assim em averiguar quais são as dificuldades de se utilizar CORBA como parte central da arquitetura, uma vez que a infra-estrutura obtida necessita ser ela própria um conjunto de serviços de alta disponibilidade, caso contrário ela não conseguirá cumprir seus objetivos. Investigaremos então possíveis modos de implementação de objetos CORBA que venham a cumprir os requisitos de alta disponibilidade necessários. Por fim, este trabalho procura averiguar a possibilidade de se implementar tal arquitetura em clusters baseados em elementos de hardware e software disponíveis em larga escala e a baixo custo no mercado tais como PCs ou servidores baseados em processador Intel rodando os sistemas operacionais Linux ou FreeBSD e interconectados por redes locais de baixo custo. Tais plataformas são popularmente conhecidas como Beowulf Clusters. Este aspecto da investigação terá influência no projeto da arquitetura proposta, uma vez que procuramos enfocar aspectos de alta escalabilidade para o cluster, uma tendência para o uso desse tipo de cluster em aplicações de alta demanda de processamento e recursos, tais servidores web e de banco de dados de grandes provedores de conteúdo e serviços da Internet / This work intends to investigate for the difficulties and problems involved in the specification and implementation of an object-oriented architecture of services for management and support of distributed applications in a platform of computers in cluster configuration, in particular for those that must fulfill requirements of high availability. Such architecture must present itself as a infrastructure of distributed services and should compose an intermediate layer between the parts of the cluster distributed applications and the cluster resources, composing in this way a middleware layer. In order to reach its objectives, this support and management architecture must be designed as a distributed infrastructure of services. By this way, it can offer easy and efficient access to its services. In this text, we investigate the possibility of implementing such infrastructure of services using the distributed object architecture proposed by OMG, the so-called CORBA architecture. CORBA has many objectives and features as to facilitate the specification, implementation and access to distributed service objects. An infrastructure of services for the support and management of clusters and cluster applications is composed of a set of interfaces of the most diverse types and purposes, composing some distributed systems and subsystems whose services must be easy and transparently accessible through the communication networks that interconnects the cluster computer nodes. Cluster networks typically uses standard communication protocols such as Ethernet IEEE 802.3 at the data-link layer, the Internet Protocol (IP) at the network layer and TCP/UDP at the transport layer. In these aspects CORBA takes care on beforehand of severa1 of these requirements. However, for many service requirements of the proposed architecture it was necessary inquiring in more depth the CORBA capabilities to accomplish them. As an example, it was investigated the CORBA capabilities to deal with problems related to partial communication failures, communication for object groups, non-blocking and asynchronous communication and others. One of the challenges of the CORBA approach for the proposed architecture inhabits in the fact that the system must accomplish the prerequisite of high availability. The architecture proposal must be designed taking in account that certain parts of the system, such as storage subsystems, processors, network, applications and others can, at any time, fail or become inoperative. The great challenge of this proposal work consists thus inquiring the difficulties of adopting CORBA as a central part of the architecture, since the gotten infrastructure needss to be a proper high availability set of services. In contrary case, it will not fulfill its primary objectives. We will investigate possible ways of implementing CORBA objects in such a way that they fulfill the necessary high availability requirements. Finally, this work looks for the possibility of implementing the proposed system in clusters built with wide scale and low cost hardware and software elements available in the market, such as Intel-processor-based PCs and servers running open-source and low-cost operating systems such as Linux or FreeBSD and interconnected by low cost local area networks. Such platforms are popularly known as Beowulf Clusters. This aspect of The inquiry will have influence in the architecture proposal, once we are focusing aspects of high scalability for the cluster since there is a trend for the use of this type of cluster in applications of high demand of processing and resources, such as web servers for great suppliers of content and services on the Internet

Este trabalho procura averiguar as dificuldades e os problemas envolvidos na especificação e implementação de uma arquitetura de objetos de serviço para gerenciamento e suporte a aplicações distribuídas em uma plataforma de computadores em configuração tipo cluster, em particular daqueles que devem cumprir requisitos de alta disponibilidade. Tal arquitetura deve apresentar-se como uma infra-estrutura distribuída de serviços e compor uma camada intermediária entre as partes das aplicações distribuídas e os recursos do cluster, compondo desse modo uma camada de middleware. Uma arquitetura de gerenciamento e de suporte a aplicações distribuídas, para que possa atingir plenamente seus objetivos, deve ser projetada como uma infra-estrutura distribuída de serviços de modo a oferecer acesso fácil e eficiente a estes. Neste trabalho, investigamos a possibilidade de se implementar tal infra-estrutura utilizando a arquitetura de objetos distribuídos OMG CORBA, a qual tem por objetivo facilitar a especificação, implementação e o acesso a interfaces de serviços de objetos distribuídos. Uma infra-estrutura de serviços de suporte a aplicações e de gerenciamento de cluster- é composta de dezenas de interfaces dos mais diversos tipos e finalidades, compondo vários sistemas e subsistemas distribuídos cujos serviços devem ser fácil e transparentemente acessíveis através da rede de comunicação que interconecta os nós do cluster. Essa rede tipicamente utiliza os protocolos de comunicação Ethernet IEEE 802.3, IP e TCP/UDP em seus níveis de enlace, rede e transporte, respectivamente. Por essa ótica, CORBA atende de antemão vários dos requisitos necessários, porém em diversos aspectos da arquitetura e dos serviços houve necessidade de se averiguar com mais profundidade a capacidade de CORBA de atendê-los. Como por exemplo, averiguou-se a capacidade de CORBA lidar com problemas ligados à falhas parciais de comunicação, comunicação em grupo, comunicação não-bloqueante e outras. Um dos desafios da abordagem utilizando CORBA reside no fato de que se tem o pré-requisito de alta disponibilidade. A arquitetura proposta deve ser projetada levando-se em conta que certas partes do sistema, tais como subsistemas de armazenamento, processamento, rede, aplicações e outros podem , a qualquer momento, falhar ou tornar-se inoperantes. O grande desafio deste trabalho consiste assim em averiguar quais são as dificuldades de se utilizar CORBA como parte central da arquitetura, uma vez que a infra-estrutura obtida necessita ser ela própria um conjunto de serviços de alta disponibilidade, caso contrário ela não conseguirá cumprir seus objetivos. Investigaremos então possíveis modos de implementação de objetos CORBA que venham a cumprir os requisitos de alta disponibilidade necessários. Por fim, este trabalho procura averiguar a possibilidade de se implementar tal arquitetura em clusters baseados em elementos de hardware e software disponíveis em larga escala e a baixo custo no mercado tais como PCs ou servidores baseados em processador Intel rodando os sistemas operacionais Linux ou FreeBSD e interconectados por redes locais de baixo custo. Tais plataformas são popularmente conhecidas como Beowulf Clusters. Este aspecto da investigação terá influência no projeto da arquitetura proposta, uma vez que procuramos enfocar aspectos de alta escalabilidade para o cluster, uma tendência para o uso desse tipo de cluster em aplicações de alta demanda de processamento e recursos, tais servidores web e de banco de dados de grandes provedores de conteúdo e serviços da Internet / This work intends to investigate for the difficulties and problems involved in the specification and implementation of an object-oriented architecture of services for management and support of distributed applications in a platform of computers in cluster configuration, in particular for those that must fulfill requirements of high availability. Such architecture must present itself as a infrastructure of distributed services and should compose an intermediate layer between the parts of the cluster distributed applications and the cluster resources, composing in this way a middleware layer. In order to reach its objectives, this support and management architecture must be designed as a distributed infrastructure of services. By this way, it can offer easy and efficient access to its services. In this text, we investigate the possibility of implementing such infrastructure of services using the distributed object architecture proposed by OMG, the so-called CORBA architecture. CORBA has many objectives and features as to facilitate the specification, implementation and access to distributed service objects. An infrastructure of services for the support and management of clusters and cluster applications is composed of a set of interfaces of the most diverse types and purposes, composing some distributed systems and subsystems whose services must be easy and transparently accessible through the communication networks that interconnects the cluster computer nodes. Cluster networks typically uses standard communication protocols such as Ethernet IEEE 802.3 at the data-link layer, the Internet Protocol (IP) at the network layer and TCP/UDP at the transport layer. In these aspects CORBA takes care on beforehand of severa1 of these requirements. However, for many service requirements of the proposed architecture it was necessary inquiring in more depth the CORBA capabilities to accomplish them. As an example, it was investigated the CORBA capabilities to deal with problems related to partial communication failures, communication for object groups, non-blocking and asynchronous communication and others. One of the challenges of the CORBA approach for the proposed architecture inhabits in the fact that the system must accomplish the prerequisite of high availability. The architecture proposal must be designed taking in account that certain parts of the system, such as storage subsystems, processors, network, applications and others can, at any time, fail or become inoperative. The great challenge of this proposal work consists thus inquiring the difficulties of adopting CORBA as a central part of the architecture, since the gotten infrastructure needss to be a proper high availability set of services. In contrary case, it will not fulfill its primary objectives. We will investigate possible ways of implementing CORBA objects in such a way that they fulfill the necessary high availability requirements. Finally, this work looks for the possibility of implementing the proposed system in clusters built with wide scale and low cost hardware and software elements available in the market, such as Intel-processor-based PCs and servers running open-source and low-cost operating systems such as Linux or FreeBSD and interconnected by low cost local area networks. Such platforms are popularly known as Beowulf Clusters. This aspect of The inquiry will have influence in the architecture proposal, once we are focusing aspects of high scalability for the cluster since there is a trend for the use of this type of cluster in applications of high demand of processing and resources, such as web servers for great suppliers of content and services on the Internet

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:00:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6894_1.pdf: 7167736 bytes, checksum: e6be6e461b15fd72f02013cb191bbb69 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / O presente trabalho descreve a implantação de soluções de alta disponibilidade para as bases de dados do Sistema Gestor de Estacionamento (GEST) da Infraero na Regional Nordeste. Por se tratar de uma aplicação de missão crítica, este sistema necessita da combinação das capacidades de desempenho e disponibilidade, devendo continuar a responder às requisições mesmo em caso de falhas. Para atingir este objetivo, a estratégia de desenvolvimento utilizada neste trabalho foi analisar as técnicas para implantação de alta disponibilidade no SGBD (Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados) SQL Server e identificar quais seriam implantadas como prova de conceito e considerando a infraestrutura disponível para o GEST. Como contribuição, este trabalho apresenta os cenários que proporcionaram o aumento da disponibilidade do sistema nos diversos sites que fizeram parte do escopo do trabalho. Além disso, ganhos de desempenho e outros benefícios, apesar de serem objetivos secundários, também foram alcançados e são apresentados como parte da contribuição

Desde sua criação, o Linux trouxe muita atenção ao movimento open-source, e à concreta possibilidade de se usar soluções de baixo custo em missões críticas. Nos últimos anos, esta possibilidade tornou-se real com a criação de vários clusters de alta disponibilidade. Atualmente, existem pelo menos 10 soluções de clusters open-source e mais de 25 comerciais. Cada um destes projetos teve uma abordagem diferente para o problema, embora todos tenham enfrentado dificuldades semelhantes. Se houvesse alguma padronização nesta área, esforços poderiam ter sido reaproveitados, e não duplicados. Neste contexto, o Open Clustering Framework (OCF) é um projeto open-source que visa definir um padrão para clusters em Linux. Um dos serviços mais importantes em um cluster é o serviço de pertinência. Ele é responsável por criar e manter o grupo, sendo assim importante para inúmeras aplicações. Sistemas de alta disponibilidade baseiam-se no serviço de pertinência para garantir o funcionamento dos recursos oferecidos por um cluster. Esta dissertação visa apresentar vários conceitos relativos a clusters, alta disponibilidade e serviços de pertinência. Com estes conceitos definidos, iremos implementar um serviço de pertinência, que será baseado no framework proposto pelo OCF, de maneira que esta implementação possa ser posteriormente incorporada a qualquer cluster que siga a especificação OCF. / Since its creation, Linux has brought attention to the open-source movement, and to the concrete possibility of using low cost solutions in critical mission systems. In the last years, this possibility has become real due to the creation of several high availability clusters. Today there are at least 10 open-source solutions and more than 25 commercial ones. Each one of these projects had a different approach to the problem, altought all of them had faced similar difficulties. If there was a standard in this area, efforts could be shared, and not duplicated. In this context, the Open Clustering Framework (OCF) is an open-source project that aims to define a cluster standard for Linux. One of the more important services in a cluster is the membership service. It is responsible for creating and maintaing the group. For this reason, it is important for many applications: high availability systems rely on this service to garantee the execution of the resources provided by a cluster. This thesis aims to present several concepts related to clusters, high availability and membership services. Having the concepts been defined, we will implement a membership service based on the OCF framework, in order to be able to incorporate this implementation in any OCF compliant cluster.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-01-13T17:43:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SistemaBaseadoSoftware.pdf: 1066062 bytes, checksum: 88221a6a43766020a68196bd22143d30 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-01-15T12:31:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SistemaBaseadoSoftware.pdf: 1066062 bytes, checksum: 88221a6a43766020a68196bd22143d30 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-15T12:31:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SistemaBaseadoSoftware.pdf: 1066062 bytes, checksum: 88221a6a43766020a68196bd22143d30 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho visa propor uma solução contendo um sistema de reconhecimento de fala automático em nuvem. Dessa forma, não há necessidade de um reconhecedor sendo executado na própria máquina cliente, pois o mesmo estará disponível através da Internet. Além do reconhecimento automático de voz em nuvem, outra vertente deste trabalho é alta disponibilidade. A importância desse tópico se d´a porque o ambiente servidor onde se planeja executar o reconhecimento em nuvem não pode ficar indisponível ao usuário. Dos vários aspectos que requerem robustez, tal como a própria conexão de Internet, o escopo desse trabalho foi definido como os softwares livres que permitem a empresas aumentarem a disponibilidade de seus serviços. Dentre os resultados alcançados e para as condições simuladas, mostrou-se que o reconhecedor de voz em nuvem desenvolvido pelo grupo atingiu um desempenho próximo ao do Google. / This work aims to propose a solution containing an automatic speech recognition system in cloud. Thus, there is no need for a recognizer running on client machine itself since the same will be available via the Internet. In addition to cloud-based automatic speech recognition another aspect of this work is high availability. The importance of this topic is because the server environment where the recognition cloud will run must be available to the user. The various aspects that require robustness, such as Internet connection itself, the scope of this work was defined as free softwares that enable companies can use to increase the availability of their services. Among the results achieved under the simulated conditions, it was shown that the speech recognizer cloud developed by the group achieved a performance close to Google’s.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The increasing number of users connected to the Internet led it to become a major vehicle for personal and business transactions in the last years. Nevertheless, its unavailability can result in losses, including nancial ones, for its users. Despite of all eorts to keep the network availability nearest to 100% of the time, reasearches have shown that the existing protocols have two algorithmic problems caused by message losses or disruption, named No Brain and Split Brain, which attack the network availability and lead it to crash. Thus, those researches propose that such protocols must be changed considering the possibility of message loss. In this way, this research species and implements the High Availability Router Protocol (HARP), which is a new high availability protocol that operates in stateless environments. Furthermore, a validation system is presented to test high availability protocols for the sake of link failures. The specication concerns to environment assumptions, services, vocabulary, format and procedure rules specied by nite state machine, moreover, the specication is complemented with a TLA+ formal description regarding concurrent systems context intending to ratify the HARP good properties. The HARP implementation consists of its prototyping on FPGA and the validation system based on a System-on-Programmable Chip (SOPC). / O crescente número de usuários conectados à Internet favoreceu que ela se tornasse um dos principais veículos de transações pessoais e empresariais nos últimos anos. Entretanto, sua indisponibilidade pode acarretar perdas, inclusive de caráter nanceiro, aos seus usuários. Apesar dos esforços empenhados para manter a rede 100% do tempo dispon ível, pesquisas apontam que os protocolos de alta disponibilidade apresentam problemas algorítmicos conhecidos como Acéfalo e Cérebro Partido, que são causados por perdas e erros de mensagens e levam à indisponibilidade da rede. Tais pesquisas propõem, então, que alterações sejam feitas nas especicações dos protocolos existentes considerando que mensagens podem não chegar a seus destinos conforme previsto. Em virtude disso, este trabalho especica e implementa um novo protocolo de alta disponibilidade, chamado High Availability Router Protocol (HARP), cuja operação acontece em ambientes sem preservação de estado. Adicionalmente, apresenta-se um sistema de validação para protocolos de alta disponibilidade que os testam segundo falhas nos canais de comunicação. A especicação do HARP concerne ao ambiente de operação, serviços, vocabulário, formato de mensagens e regras de procedimento especicadas através de máquinas de estados - nitos. Ademais, a especicação é complementada pela descrição formal em TLA+ e sua vericação no contexto de sistemas concorrentes para raticar as boas propriedades do protocolo. A implementação do HARP consiste da prototipagem em FPGA e o sistema de validação é baseado em um System on a Programmable Chip. / Mestre em Ciência da Computação

Desde sua criação, o Linux trouxe muita atenção ao movimento open-source, e à concreta possibilidade de se usar soluções de baixo custo em missões críticas. Nos últimos anos, esta possibilidade tornou-se real com a criação de vários clusters de alta disponibilidade. Atualmente, existem pelo menos 10 soluções de clusters open-source e mais de 25 comerciais. Cada um destes projetos teve uma abordagem diferente para o problema, embora todos tenham enfrentado dificuldades semelhantes. Se houvesse alguma padronização nesta área, esforços poderiam ter sido reaproveitados, e não duplicados. Neste contexto, o Open Clustering Framework (OCF) é um projeto open-source que visa definir um padrão para clusters em Linux. Um dos serviços mais importantes em um cluster é o serviço de pertinência. Ele é responsável por criar e manter o grupo, sendo assim importante para inúmeras aplicações. Sistemas de alta disponibilidade baseiam-se no serviço de pertinência para garantir o funcionamento dos recursos oferecidos por um cluster. Esta dissertação visa apresentar vários conceitos relativos a clusters, alta disponibilidade e serviços de pertinência. Com estes conceitos definidos, iremos implementar um serviço de pertinência, que será baseado no framework proposto pelo OCF, de maneira que esta implementação possa ser posteriormente incorporada a qualquer cluster que siga a especificação OCF. / Since its creation, Linux has brought attention to the open-source movement, and to the concrete possibility of using low cost solutions in critical mission systems. In the last years, this possibility has become real due to the creation of several high availability clusters. Today there are at least 10 open-source solutions and more than 25 commercial ones. Each one of these projects had a different approach to the problem, altought all of them had faced similar difficulties. If there was a standard in this area, efforts could be shared, and not duplicated. In this context, the Open Clustering Framework (OCF) is an open-source project that aims to define a cluster standard for Linux. One of the more important services in a cluster is the membership service. It is responsible for creating and maintaing the group. For this reason, it is important for many applications: high availability systems rely on this service to garantee the execution of the resources provided by a cluster. This thesis aims to present several concepts related to clusters, high availability and membership services. Having the concepts been defined, we will implement a membership service based on the OCF framework, in order to be able to incorporate this implementation in any OCF compliant cluster.