Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2356_DissertacaoMestradoCelioProlicianoMaioli.pdf: 3139262 bytes, checksum: 460954e8008fff3ff1fbbb5a92d2e2db (MD5) Previous issue date: 2007-08-24 / Uma vez que as redes WDM apresentam-se como solução ao transporte das grandes quantidades de dados em data grids, estudamos se o uso de transponders mais lentos (e portanto mais baratos) podem oferecer a mesma quantidade de serviço que uma rede óptica referencial pelo aproveitamento da capacidade de transporte de múltiplos comprimentos de onda simultâneos. Para dar suporte a este estudo, implementamos um monitor de tráfego com vistas a utilizar características mais realistas de tarefas e um simulador de redes WDM dinâmicas. Os resultados mostram que é possível estabelecer níveis equivalentes de serviço com economia de transponders devido à reutilização espacial dos caminhos ópticos. Além disso, percebeu-se a diminuição do número médio de saltos para as conexões estabelecidas, o que pode implicar um menor número de reconfigurações dos equipamentos ópticos para o estabelecimento do caminho (diminuição do overhead de configuração). Todavia, o uso de equipamentos mais lentos eleva o tempo de retenção das conexões no sistema. Para resolver isto, estudamos a adoção de múltiplos caminhos alternativos (multiple streams) para uma mesma conexão, o que naturalmente mostrou-se eficiente apenas para redes mais conectadas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-23T04:11:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241992.pdf: 947224 bytes, checksum: 44c6ee182bfc9c0ca61422264262ba13 (MD5)

Neste início de década, observa-se a transformação das áreas de Computação em Grade (Grid Computing) e Computação Móvel (Mobile Computing) de uma conotação de interesse emergente para outra caracterizada por uma demanda real e qualificada de produtos, serviços e pesquisas. Esta tese tem como pressuposto a identificação de que os problemas hoje abordados isoladamente nas pesquisas relativas às computações em grade, consciente do contexto e móvel, estão presentes quando da disponibilização de uma infra-estrutura de software para o cenário da Computação Pervasiva. Neste sentido, como aspecto central da sua contribuição, propõe uma solução integrada para suporte à Computação Pervasiva, implementada na forma de um middleware que visa criar e gerenciar um ambiente pervasivo, bem como promover a execução, sob este ambiente, das aplicações que expressam a semântica siga-me. Estas aplicações são, por natureza, distribuídas, móveis e adaptativas ao contexto em que seu processamento ocorre, estando disponíveis a partir de qualquer lugar, todo o tempo. O middleware proposto, denominado EXEHDA (Execution Environment for Highly Distributed Applications), é adaptativo ao contexto e baseado em serviços, sendo chamado de ISAMpe o ambiente por este disponibilizado. O EXEHDA faz parte dos esforços de pesquisa do Projeto ISAM (Infra-Estrutura de Suporte às Aplicações Móveis Distribuídas), em andamento na UFRGS. Para atender a elevada flutuação na disponibilidade dos recursos, inerente à Computação Pervasiva, o EXEHDA é estruturado em um núcleo mínimo e em serviços carregados sob demanda. Os principais serviços fornecidos estão organizados em subsistemas que gerenciam: (a) a execução distribuída; (b) a comunicação; (c) o reconhecimento do contexto; (d) a adaptação; (e) o acesso pervasivo aos recursos e serviços; (f) a descoberta e (g) o gerenciamento de recursos No EXEHDA, as condições de contexto são pró-ativamente monitoradas e o suporte à execução deve permitir que tanto a aplicação como ele próprio utilizem essas informações na gerência da adaptação de seus aspectos funcionais e não-funcionais. O mecanismo de adaptação proposto para o EXEHDA emprega uma estratégia colaborativa entre aplicação e ambiente de execução, através da qual é facultado ao programador individualizar políticas de adaptação para reger o comportamento de cada um dos componentes que constituem o software da aplicação. Aplicações tanto do domínio da Computação em Grade, quanto da Computação Pervasiva podem ser programadas e executadas sob gerenciamento do middleware proposto.

Neste início de década, observa-se a transformação das áreas de Computação em Grade (Grid Computing) e Computação Móvel (Mobile Computing) de uma conotação de interesse emergente para outra caracterizada por uma demanda real e qualificada de produtos, serviços e pesquisas. Esta tese tem como pressuposto a identificação de que os problemas hoje abordados isoladamente nas pesquisas relativas às computações em grade, consciente do contexto e móvel, estão presentes quando da disponibilização de uma infra-estrutura de software para o cenário da Computação Pervasiva. Neste sentido, como aspecto central da sua contribuição, propõe uma solução integrada para suporte à Computação Pervasiva, implementada na forma de um middleware que visa criar e gerenciar um ambiente pervasivo, bem como promover a execução, sob este ambiente, das aplicações que expressam a semântica siga-me. Estas aplicações são, por natureza, distribuídas, móveis e adaptativas ao contexto em que seu processamento ocorre, estando disponíveis a partir de qualquer lugar, todo o tempo. O middleware proposto, denominado EXEHDA (Execution Environment for Highly Distributed Applications), é adaptativo ao contexto e baseado em serviços, sendo chamado de ISAMpe o ambiente por este disponibilizado. O EXEHDA faz parte dos esforços de pesquisa do Projeto ISAM (Infra-Estrutura de Suporte às Aplicações Móveis Distribuídas), em andamento na UFRGS. Para atender a elevada flutuação na disponibilidade dos recursos, inerente à Computação Pervasiva, o EXEHDA é estruturado em um núcleo mínimo e em serviços carregados sob demanda. Os principais serviços fornecidos estão organizados em subsistemas que gerenciam: (a) a execução distribuída; (b) a comunicação; (c) o reconhecimento do contexto; (d) a adaptação; (e) o acesso pervasivo aos recursos e serviços; (f) a descoberta e (g) o gerenciamento de recursos No EXEHDA, as condições de contexto são pró-ativamente monitoradas e o suporte à execução deve permitir que tanto a aplicação como ele próprio utilizem essas informações na gerência da adaptação de seus aspectos funcionais e não-funcionais. O mecanismo de adaptação proposto para o EXEHDA emprega uma estratégia colaborativa entre aplicação e ambiente de execução, através da qual é facultado ao programador individualizar políticas de adaptação para reger o comportamento de cada um dos componentes que constituem o software da aplicação. Aplicações tanto do domínio da Computação em Grade, quanto da Computação Pervasiva podem ser programadas e executadas sob gerenciamento do middleware proposto.

Neste início de década, observa-se a transformação das áreas de Computação em Grade (Grid Computing) e Computação Móvel (Mobile Computing) de uma conotação de interesse emergente para outra caracterizada por uma demanda real e qualificada de produtos, serviços e pesquisas. Esta tese tem como pressuposto a identificação de que os problemas hoje abordados isoladamente nas pesquisas relativas às computações em grade, consciente do contexto e móvel, estão presentes quando da disponibilização de uma infra-estrutura de software para o cenário da Computação Pervasiva. Neste sentido, como aspecto central da sua contribuição, propõe uma solução integrada para suporte à Computação Pervasiva, implementada na forma de um middleware que visa criar e gerenciar um ambiente pervasivo, bem como promover a execução, sob este ambiente, das aplicações que expressam a semântica siga-me. Estas aplicações são, por natureza, distribuídas, móveis e adaptativas ao contexto em que seu processamento ocorre, estando disponíveis a partir de qualquer lugar, todo o tempo. O middleware proposto, denominado EXEHDA (Execution Environment for Highly Distributed Applications), é adaptativo ao contexto e baseado em serviços, sendo chamado de ISAMpe o ambiente por este disponibilizado. O EXEHDA faz parte dos esforços de pesquisa do Projeto ISAM (Infra-Estrutura de Suporte às Aplicações Móveis Distribuídas), em andamento na UFRGS. Para atender a elevada flutuação na disponibilidade dos recursos, inerente à Computação Pervasiva, o EXEHDA é estruturado em um núcleo mínimo e em serviços carregados sob demanda. Os principais serviços fornecidos estão organizados em subsistemas que gerenciam: (a) a execução distribuída; (b) a comunicação; (c) o reconhecimento do contexto; (d) a adaptação; (e) o acesso pervasivo aos recursos e serviços; (f) a descoberta e (g) o gerenciamento de recursos No EXEHDA, as condições de contexto são pró-ativamente monitoradas e o suporte à execução deve permitir que tanto a aplicação como ele próprio utilizem essas informações na gerência da adaptação de seus aspectos funcionais e não-funcionais. O mecanismo de adaptação proposto para o EXEHDA emprega uma estratégia colaborativa entre aplicação e ambiente de execução, através da qual é facultado ao programador individualizar políticas de adaptação para reger o comportamento de cada um dos componentes que constituem o software da aplicação. Aplicações tanto do domínio da Computação em Grade, quanto da Computação Pervasiva podem ser programadas e executadas sob gerenciamento do middleware proposto.

O surgimento de volumes de dados na ordem de petabytes cria a necessidade de desenvolver-se novas soluções que viabilizem o tratamento dos dados através do uso de sistemas de computação intensiva, como o MapReduce. O MapReduce é um framework de programação que apresenta duas funções: uma de mapeamento, chamada Map, e outra de redução, chamada Reduce, aplicadas a uma determinada entrada de dados. Este modelo de programação é utilizado geralmente em grandes clusters e suas tarefas Map ou Reduce são normalmente independentes entre si. O programador é abstraído do processo de paralelização como divisão e distribuição de dados, tolerância a falhas, persistência de dados e distribuição de tarefas. A motivação deste trabalho é aplicar o modelo de computação intensiva do MapReduce com grande volume de dados para uso em ambientes desktop grid. O objetivo então é investigar os algoritmos do MapReduce para adequar a computação intensiva aos ambientes heterogêneos. O trabalho endereça o problema da heterogeneidade de recursos, não tratando neste momento a volatilidade das máquinas. Devido às deficiências encontradas no MapReduce em ambientes heterogêneos foi proposto o MR-A++, que é um MapReduce com algoritmos adequados ao ambiente heterogêneo. O modelo do MR-A++ cria uma tarefa de medição para coletar informações, antes de ocorrer a distribuição dos dados. Assim, as informações serão utilizadas para gerenciar o sistema. Para avaliar os algoritmos alterados foi empregada a Análise 2k Fatorial e foram executadas simulações com o simulador MRSG. O simulador MRSG foi construído para o estudo de ambientes (homogêneos e heterogêneos) em larga escala com uso do MapReduce. O pequeno atraso introduzido na fase de setup da computação é compensado com a adequação do ambiente heterogêneo à capacidade computacional das máquinas, com ganhos de redução de tempo de execução dos jobs superiores a 70 % em alguns casos. / The emergence of data volumes in the order of petabytes creates the need to develop new solutions that make possible the processing of data through the use of intensive computing systems, as MapReduce. MapReduce is a programming framework that has two functions: one called Map, mapping, and another reducing called Reduce, applied to a particular data entry. This programming model is used primarily in large clusters and their tasks are normally independent. The programmer is abstracted from the parallelization process such as division and data distribution, fault tolerance, data persistence and distribution of tasks. The motivation of this work is to apply the intensive computation model of MapReduce with large volume of data in desktop grid environments. The goal then is to investigate the intensive computing in heterogeneous environments with use MapReduce model. First the problem of resource heterogeneity is solved, not treating the moment of the volatility. Due to deficiencies of the MapReduce model in heterogeneous environments it was proposed the MR-A++; a MapReduce with algorithms adequated to heterogeneous environments. The MR-A++ model creates a training task to gather information prior to the distribution of data. Therefore the information will be used to manager the system. To evaluate the algorithms change it was employed a 2k Factorial analysis and simulations with the simulant MRSG built for the study of environments (homogeneous and heterogeneous) large-scale use of MapReduce. The small delay introduced in phase of setup of computing compensates with the adequacy of heterogeneous environment to computational capacity of the machines, with gains in the run-time reduction of jobs exceeding 70% in some cases.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-22T19:09:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 233924.pdf: 838255 bytes, checksum: 2ae3e3e0385f42760b6c9b2509fbc35f (MD5) / Grades de computadores (grids) têm como característica principal prover uma distribuição de processamento e fornecer integração entre os dispositivos da grade. A computação móvel tem por objetivo o fornecimento de serviços móveis, isto é, entrega de informação a qualquer hora e em qualquer lugar, através de dispositivos móveis. Baseado neste contexto, esta dissertação motivada pela capacidade das grades de computadores de homogeneização de dispositivos e alto poder de processamento apresenta uma arquitetura para integrar os serviços da computação móvel às características da computação em grade através de um middleware. Este middleware é responsável pela transparência de acesso aos recursos, dispositivos móveis e não móveis, por parte dos usuários. Com isto pretende-se resolver alguns problemas relacionados a computação móvel, como falta de poder de processamento, baixa capacidade de memória entre outros descritos ao longo da dissertação pelo uso de grades de computadores. Esta dissertação contribui com uma nova abordagem para a resolução de problemas móveis ao integrar computação em grade com computação móvel.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação / Made available in DSpace on 2012-10-22T22:36:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 235240.pdf: 2225953 bytes, checksum: cea7025e44ffc4f17693b5330434d762 (MD5) / O paradigma de grid computacional tem como uma das suas principais características o compartilhamento de recursos heterogêneos dispersos geograficamente por diversas organizações virtuais. No entanto, o processo de matching destes recursos torna-se na prática difícil, uma vez que estas organizações podem apresentar visões distintas quanto a forma de descrever seus recursos compartilhados. A utilização do paradigma de ontologias tem sido considerada, visando à descrição formal de distintas visões de recursos de grid. Em outras palavras, esta metodologia tem como objetivo prover uma base à realização de matching semântico. Vários mecanismos de matching semântico propostos focam na completa automatização do processo. Por outro lado, inúmeras pesquisas indicam que a completa automação no processo de integração semântica de múltiplas ontologias não consegue capturar ou expressar formalmente todas as relações semânticas possíveis entre as ontologias, sendo necessário à interação humana. Em adição, as consultas realizadas sobre ontologias requerem que o usuário conheça as diferentes sintaxes das linguagens de consulta disponíveis e sobretudo saiba traduzir a estrutura do conhecimento modelado nas ontologias em um formalismo lógico para poder elaborar as consultas. Desta forma, diminui-se o número de usuários aptos a formular consultas efetivas e significativas. Com o objetivo de superar estas dificuldades, essa dissertação propõe um mecanismo de matching semântico de recursos de grid baseado na integração semântica de múltiplas ontologias. A integração é alcançada através do desenvolvimento de uma ontologia que tem o papel de servir de referência aos desenvolvedores das ontologias de recursos das diversas organizações virtuais. Desta forma, os desenvolvedores podem estabelecer relações de equivalência com a ontologia de referência antes de publicar as informações dos seus recursos. Uma outra contribuição deste trabalho é diminuir o grau de dificuldade na interação de usuários comuns com o sistema de matching proposto. Esta característica é alcançada criando uma ontologia de pedidos como uma linguagem de consulta de alto nível e um matchmaker baseado nesta linguagem. Esta ontologia foi construída baseada nos termos presentes na ontologia de referência, permitindo que o matching semântico seja realizado sobre todas as ontologias conhecidas pelo sistema. Os experimentos dos estudos de caso realizados indicam que a proposta alcançou com sucesso seus principais objetivos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação / Made available in DSpace on 2012-10-22T23:46:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 242963.pdf: 1538614 bytes, checksum: 5b7becee02e088bd20c866cf550c555e (MD5) / A utilização de dispositivos móveis em ambientes de grid computacional tem sido explorada para aplicações técnico-científicas, que muitas vezes podem se beneficiar do poder computacional e mobilidade desses ambientes. Todavia, a integração dos dispositivos móveis requer um tratamento mais criterioso de algumas de suas limitações. Uma das vulnerabilidades existentes em uma configuração móvel é a sua imprevisibilidade quanto às suas conexões, assim, desconexões são usualmente freqüentes em ambientes móveis. Esta dissertação apresenta uma pesquisa sobre o tratamento das desconexões de dispositivos móveis utilizados pelos usuários para submissão e monitoração de aplicações em ambientes de grids computacionais. O conceito de workflow foi empregado para a submissão e monitoração de aplicações com várias tarefas para solução de um único problema. A abordagem proposta é constituída por um mecanismo de tratamento de falhas que possui três componentes: o observador, o analisador e o adaptador. Nos casos de desconexão, o mecanismo desenvolvido adapta o fluxo de execução das aplicações considerando a natureza da aplicação e as configurações prévias do usuário. Com a execução dos testes experimentais observou-se que o mecanismo proposto atua na verificação do status de conexão e, quando necessário, procede ao ajuste na execução da aplicação. Em adição, a abordagem possibilita o reinício de aplicações não finalizadas, sem perder o processamento já realizado. Neste contexto, o mecanismo garante a consistência das aplicações de maneira transparente para o usuário, bem como evita o desperdício dos recursos do ambiente grid. Desta forma, a abordagem atingiu com sucesso o objetivo de uma melhor utilização de um ambiente de grid computacional, através de um dispositivo móvel, considerando-se suas eventuais desconexões.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-24T00:56:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258963.pdf: 1201984 bytes, checksum: 8893033e6cf9c3c35b4d3fb4ade99451 (MD5) / Gerência de confiança tem sido abordada como um importante fator na segurança de grades computacionais. Grades precisam contar com uma forma segura de confiar em seus usuários sem requerer interações do administrador para tal. Administrar os recursos da grade é uma tarefa que consome tempo. Grande parte do trabalho do administrador pode ser evitado se considerarmos que a maioria das requisições na grade são previsíveis e que dependem apenas do conhecimento sobre o recurso que será utilizado e sobre o requisitante. Este trabalho irá discorrer sobre gerência de confiança em grades computacionais e sua utilização em ambientes de avaliação para atualizar níveis de confiança. Tratará das diversas formas de definição e conceitos de reputação e confiança, propostas de classificação, métricas para avaliação e modelos de arquitetura de redes de sistema de gerência de confiança. Propõem um modelo de gerência baseado na maturidade do usuário e nas relações de confiança extraídas do curso típico de execução de uma tarefa em grades computacionais. Por estar acima dos middlewares, situado no topo da arquitetura, o modelo pode ser incluído para auxiliar sistemas de segurança de grades ao invés de substituir a arquitetura já existente. Pode ser utilizado para fazer recomendações e auxiliar na expedição de autorizações, gerência de recursos e serviços de informação e tomadas de decisão. Trust management has been considered an important factor in Grid computing security. Grids require a secure way to establish trust in their participants without requiring continuous intervention by the system administrators. Much of the work of the administrator can be avoided if we consider that the majority of requests in grid are predictable and depend only of the knowledge about the requester and the resource. This work describes trust management in Grid computing systems and its use in evaluation environments to update the trust levels. It will talk about various forms of definition and concepts of trust and reputation, proposals for classification, metrics for evaluation and models of network architectures of trust management systems. It proposes a model of management based on user maturity and in the trusts relationships that can be obtained in a typical course of task execution in grids. Because it s above middlewares, located at the top of the architecture this approach can be incorporated in Grid security systems to assist in issuing authorisations, in resource and service management, and in decision-making processes.