Neste trabalho é apresentado um ambiente de Cloud ou Nuvem, para a disponibilização e execução de aplicações distribuídas. A computação em Cloud pode ser definida como um modelo de aprovisionamento de recursos computacionais, virtualizados e sob demanda, oferecidos como um serviço. A computação em Cloud é descrita neste trabalho como um tipo de computação distribuída, a qual é comparada com a computação em Grade. São descritas caraterísticas próprias de um ambiente de Cloud, com uma proposta para a classificação e arquitetura geral desses ambientes. Adicionalmente, é proposta a implementação de um ambiente específico de Cloud, orientado a aplicações científicas. São descritos o funcionamento e arquitetura propostos para a implementação, indicando as considerações realizadas para a escolha e configuração dos componentes. O ambiente proposto é avaliado utilizando uma aplicação distribuída como estudo de caso e a disponibilização da aplicação no ambiente virtualizado avaliada em detalhe. Por fim, são realizados experimentos para avaliar o impacto do ambiente no desempenho da capacidade de processamento e comunicação, e discutidos trabalhos futuros. / This work presents a proposal for a Cloud computing environment, for the deployment and execution of distributed applications. Cloud Computing may be defined as a provisioning model of on-demand, virtualized computing resources as a service. Here, I make a description of Cloud Computing as a type of distributed computing, comparing it with Grid Computing. Some intrinsic characteristics of Cloud environments are presented, along with proposals for their classification and general architecture. Additionally, I propose an implementation of a specific Cloud environment, oriented to scientific applications. I describe the proposed architecture and beha- vior of the implementation, indicating the considerations made while choosing and configuring its components. This work presents the evaluation of the proposed Cloud using a distributed application as a case study. The deployment in the virtualized environment is studied in detail. Finally, I present results of experiments conducted in order to evaluate the environment impact on the performance of processing and communication, and I discuss future work.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Giacomo.pdf: 2099220 bytes, checksum: d6927d7d0c872e71a61326b4e0e42e48 (MD5) Previous issue date: 2010-12-10 / Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / This work presents a proposal for a Cloud computing environment, for the deployment and execution of distributed applications. Cloud Computing may be defined as a provisioning model of on-demand, virtualized computing resources as a service. Here, I make a description of Cloud Computing as a type of distributed computing, comparing it with Grid Computing. Some intrinsic characteristics of Cloud environments are presented, along with proposals for their classification and general architecture. Additionally, I propose an implementation of a specific Cloud environment, oriented to scientific applications. I describe the proposed architecture and beha- vior of the implementation, indicating the considerations made while choosing and configuring its components. This work presents the evaluation of the proposed Cloud using a distributed application as a case study. The deployment in the virtualized environment is studied in detail. Finally, I present results of experiments conducted in order to evaluate the environment impact on the performance of processing and communication, and I discuss future work. / Neste trabalho é apresentado um ambiente de Cloud ou Nuvem, para a disponibilização e execução de aplicações distribuídas. A computação em Cloud pode ser definida como um modelo de aprovisionamento de recursos computacionais, virtualizados e sob demanda, oferecidos como um serviço. A computação em Cloud é descrita neste trabalho como um tipo de computação distribuída, a qual é comparada com a computação em Grade. São descritas caraterísticas próprias de um ambiente de Cloud, com uma proposta para a classificação e arquitetura geral desses ambientes. Adicionalmente, é proposta a implementação de um ambiente específico de Cloud, orientado a aplicações científicas. São descritos o funcionamento e arquitetura propostos para a implementação, indicando as considerações realizadas para a escolha e configuração dos componentes. O ambiente proposto é avaliado utilizando uma aplicação distribuída como estudo de caso e a disponibilização da aplicação no ambiente virtualizado avaliada em detalhe. Por fim, são realizados experimentos para avaliar o impacto do ambiente no desempenho da capacidade de processamento e comunicação, e discutidos trabalhos futuros.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-04-07T17:08:19Z No. of bitstreams: 1 Tese Valenzano.pdf: 6171673 bytes, checksum: a6e9df33d246d4212e78a76bcac3eaf2 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-04-07T17:08:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Valenzano.pdf: 6171673 bytes, checksum: a6e9df33d246d4212e78a76bcac3eaf2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-07T17:08:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Valenzano.pdf: 6171673 bytes, checksum: a6e9df33d246d4212e78a76bcac3eaf2 (MD5) Previous issue date: 2014-06-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / The efficient deployment of HPC (High Performance Computing) applications on Clouds offers many challenges, in particular, for communication-intensive applications. One strategy to mitigate performance overheads caused by high communication latency is to schedule requested Virtual Machines (VMs) effectively onto physical resources by optimizing VM placement. In this work, we study the case of scientific applications in virtual clusters by analyzing how different VM profiles and placements can affect observed performance of a parallel application that uses distributed memory. The main contribution of this thesis is a methodology with the following features: a) the representation of VM placement and virtual clusters through the placement of virtual cores; b) a software for systematic execution and obtainment of metrics under different configurations; c) performance analysis aware of core placement, resource contention and resource usage patterns; d) modeling and prediction of performance by feature extraction using Canonical Correlation Analysis on kernel metrics, according to the Dwarf classification. / A disponibilização eficiente de aplicações de Computação de Alto Desempenho em Clouds apresenta muitos desafios, em particular, para aplicações intensivas de comunicação. Uma estratégia para mitigar a queda de desempenho, causada por alta latência, consiste em escalonar as Máquinas Virtuais (VMs) de forma eficiente nos recursos físicos através da otimização da localização de VMs. Neste trabalho, é estudado o caso de aplicações científicas em clusters virtuais, por meio da análise da forma como diferentes perfis e localizações de VM podem afetar o desempenho observado de uma aplicação paralela que utiliza memória distribuída. A contribuição principal consiste em uma metodologia com as seguintes característicias: a) a representação da localização de VMs e de clusters virtuais através da localização de núcleos virtuais; b) um novo software para a execução sistemática de clusters virtuais e a obtenção de métricas sob diferentes configurações; c) análise de desempenho ciente da localização dos núcleos virtuais, a contenção de recursos e os padrões de utilização de recursos; d) modelagem e predição do desempenho por meio de extração de características utilizando a Análise de Correlação Canônica, segundo a classificação de Dwarfs.