Made available in DSpace on 2015-03-05T13:56:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 23 / Hewlett-Packard Brasil Ltda / Contabilizar e caracterizar o uso de grades computacionais constitui uma tarefa de gerenciamento indispensável, especialmente quando essas grades são usadas em larga escala, envolvendo várias instituições e participantes. As soluções de gerência de grades existentes atualmente são limitadas: (a) por se destinarem a monitorar apenas o estado dos recursos que compõem o ambiente (como consumo de memória e espaço de armazenamento em disco),omitindo dados estatísticos e históricos sobre a execução de aplicações; (b) por não oferecem suporte à coleta, ao processamento e à consolidação de informações que são geradas por diferentes tecnologias de grade; e (c) por não oferecem um esquema seletivo para a divulgação das informações gerenciais que são obtidas. Para suprir as lacunas recém mencionadas, esta dissertação propõe uma abordagem baseada em políticas para contabilização e caracterização de uso de grades computacionais compostas por sistemas heterogêneos. A abordagem proposta se materializa através de uma arquit / Accounting and characterizing the use of computational grids constitutes a management task of paramount importance, especially when they are used in large scale, involving many institutions and participants. Current grid computing management solutions are limited since they: (a) solely monitor the status of environment resources (like CPU and disk space consumption), omitting statistical and historical data about the execution of applications; (b) do not offer support for gathering, processing and consolidation of information that is generated by heterogeneous grid technologies; and (c) do not allow the specification of policies to distribute the collected information. To fullfil this gap, this work proposes an approach based on polices to account and characterize usage of grid computing infrastructures, even when such grids are formed by heterogeneous middleware. The approach is materialized through an architecture based on the Web Services Distributed Management standard. This work presents the architec

Made available in DSpace on 2015-03-05T13:59:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 29 / Hewlett-Packard Brasil Ltda / A implantação e a configuração de aplicações em grades computacionais são tarefas exaustivas e sujeitas a erros, ainda representando elo fraco do ciclo de vida de aplicações desta natureza. Para lidar com o problema, este trabalho propõe AGrADC, uma arquitetura para instanciação sob demanda de aplicações em grades que incorpora características da Computação Autônoma.Esta arquitetura instrumenta o processo de desenvolvimento de aplicações para grades computacionais, oferecendo ferramentas para definir (a) um fluxo de implantação, respeitando pendências entre componentes que compõem a aplicação, (b) parâmentros de configuração e (c) ações a serem executadas diante de situações adversas tais como falhas. O resultado desse processo, materializado na forma de um conjunto de descrições, é repassado a um motor de instanciação, que passa utonomamente conduzir e gerenciar o processo de implantação e configuração / Deployment and configuration of grid computing applications are eshaustive and error-prone tasks, representing a weak link of the lifecycle of grid applications. To adress the problem, this work proposes AGrADC, an arquitecture to instantiate grid applications on demand, which incorporates features from the Autonomic Computing paradigm. This architecture improves the grid applications development process, providing tools to define (a) a deployment flow, respecting dependencies among components that comprise the application, (b) configuration paramenters and (c) actions to be executed when adverse situations like faults arise. The result of this process, materialized in the form of a set of descriptions, is delivered to an istantiation engine, which starts to autonomously conduct and manage the deployment and configuration process.

Made available in DSpace on 2015-02-04T21:45:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Henrique Fabricio Gagliardi.pdf: 10404769 bytes, checksum: 893188dca16784fd35a3b7cd133350b1 (MD5) Previous issue date: 2007-06-15 / O desenvolvimento de ferramentas para previsão e monitoramento do avanço de doenças infecto-contagiosas tornou-se atualmente uma necessidade por prover cenários e oferecer informações pertinentes à tomada de decisões por parte dos profissionais de saúde de maneira mais eficiente e eficaz. Diante disso, diversos modelos epidêmicos vêm sendo propostos, baseados em abordagens compartimentais (baseadas em equações diferenciais) ou baseadas no indivíduo (com uma rede local de contatos). Contudo, modelar a heterogeneidade das interações entre indivíduos ainda é um desafio para os epidemiologistas e, de fato, desenvolver modelos preditivos capazes de apresentar o comportamento de uma doença em particular baseado em dados reais ainda representa um desafio ainda maior. Além disso, um ambiente computacional robusto capaz de efetuar tais simulações também se torna uma necessidade nesse caso. Assim, a proposta deste trabalho é desenvolver um serviço de simulação para prever a dinâmica do espalhamento da dengue utilizando para tal uma plataforma de grades computacionais.

Os Sistemas de Grades Computacionais são intrinsecamente mais vulneráveis às ameaças de segurança que os Sistemas tradicionais, uma vez que abrangem um grande número de usuários e os recursos e as aplicações são geridas por diferentes domínios administrativos. A autenticação e a autorização são fatores imperativos para os Sistemas de Grade Computacional. Da mesma forma, a escalabilidade e a distribuição de dados vêm também sendo objeto de estudo de vários pesquisadores da área. Os serviços providos pelas Grades Computacionais devem evitar implementações centralizadas pela dificuldade do gerenciamento global. Outro importante requisito das Grades Computacionais é prover mecanismos para a delegação de direitos de acesso aos recursos. O proprietário do recurso deve ser capaz de delegar permissões para outro usuário, talvez por um tempo limitado, com base na confiança que possui neste. No entanto, a delegação deve ser usada com cuidado, pois uma longa cadeia de delegações poderia conduzir a uma utilização abusiva dos recursos pelos usuários maliciosos. Para tratar os principais requisitos de segurança das Grades Computacionais, desenvolvemos uma Arquitetura de Segurança denominada Xenia. Esta arquitetura é baseada em SPKI/SDSI, um modelo de segurança flexível, extensível e descentralizado que fornece autenticação, confidencialidade e controle de acesso. Propusemos uma extensão ao modelo SPKI/SDSI baseada em lógica subjetiva para representar relações de confiança entre indivíduos. / Grid Computing Systems are inherently more vulnerable to security threats than traditional systems, since they potentially encompass a large number of users, resources, and applications managed by different administrative domains. Authentication and authorization are imperative for grid systems. Since scalability and distribution are major concerns on grid environments, those services implementations should avoid centralized solutions. Another relevant requirement to consider is the provision of mechanisms for delegating access rights, since they minimize the overhead of grid administrators on providing access rights to grid resources. The owner of an access right should be able to delegate permissions to another user, maybe for a limited time, based on his trust on that user. However, delegation must be used with care. A long chain of delegations could lead to improper use of resources by malicious users. Confidentiality and integrity are also important security requirements for many grid applications. To address these problems, we designed a Security Architecture for Grid Systems named Xenia. This architecture is based on SPKI/SDSI, a flexible and extensible decentralized security model that provides authentication, confidentiality, and access control. We proposed an extension to the SPKI/SDSI model to represent trust relations between subjects based on subjective logic.

O termo grade computacional faz referência a uma classe de sistemas distribuídos que permitem a associação e a integração de múltiplos domínios em organizações virtuais. Um serviço de controle de acesso coerente a sistemas com estas características deve ser flexível para integrar múltiplas políticas, permitindo que administradores, sítios e usuários determinem as regras e os mecanismos para proteger seus recursos. Esta tese apresenta o GridMultiPolicy, um sistema flexível para o gerenciamento e a integração de múltiplas políticas e mecanismos para a efetivação de controle de acesso em ambientes de grade computacional. Adicionalmente, foram desenvolvidas políticas para demonstrar a capacidade do sistema proposto em oferecer respostas às necessidades presentes em cenários de uso de uma grade computacional. O impacto da utilização do GridMultiPolicy e das políticas desenvolvidas foi avaliado por meio de testes de desempenho. Palavras-chave: Grade computacional. Grades. Sistemas distribuídos. Políticas de segurança em organizações virtuais. GridMultiPolicy. / The term computational grid refers to a class of distributed systems that allows for the association and integration of multiple independent domains in virtual organizations. A coherent access control services in such a system should be flexible to integrate multiple polices so as to permit administrators, sites, and users to determine roles and mechanisms to protect their resources. This thesis introduces the GridMultiPolicy, a flexible system that manages and integrates multiple policies and mechanisms to enforce access control in grid environments. Additionally, policies have been developed to show how the proposed system is able to offer answers to security needs present in grid use scenarios. The impact of the GridMultiPolicy and the developed policies was evaluated by performance tests. Key-words: Computational grid. Grid. Distribuited system. Virtual organization. Policy and security for virtual organization. GridMultiPolicy.

Esta tese de doutorado apresenta investigações, modelos e implementações de um middleware para grades computacionais denominado Grid Anywhere. Essa plataforma tem como objetivo viabilizar a construção de grades computacionais que permitam um maior número de provedores e consumidores de recursos. Para isso, são apresentadas soluções para gerenciamento de segurança, carregamento de aplicações, hospedagem de objetos, execução remota de métodos, desenvolvimento de aplicações e transporte alternativo de mensagens SOAP (utilizando o sistema de televisão digital interativa e encapsulando uma mensagem SOAP dentro de outro documento desse mesmo protocolo). Como aplicações da plataforma foram criadas duas grades computacionais com arquiteturas distintas. A primeira permite que um ambiente de compartilhamento de recursos possa ser utilizado como infraestrutura para prover plataforma como serviço (PaaS) para usuários convencionais (domésticos ou corporativos) em um ambiente de computação em nuvem. A outra arquitetura tem como foco o fortalecimento de grades computacionais desktop por meio da utilização de receptores digitais de TV (set-top box) como provedores de recursos onde a distribuição de objetos e as mensagens SOAP ocorrem por difusão. Os modelos foram validados por meio de testes reais feitos utilizando as respectivas implementações, o que demonstrou que são funcionais. Tais implementações disponibilizam produtos que cooperam com a inovação do desenvolvimento de aplicações para grades computacionais e também para outras categorias de sistemas distribuídos / This PhD thesis presents investigations, models and implementations of a computational grid middleware named Grid Anywhere. This platform aims at allowing the build of computational grid systems, which enable the increase of the number of participants as consumers and resource providers. In order to do this, new solutions are presented to manage security policies, load applications, host objects, execute remote methods, develop application and alternative transport of SOAP messages in a flexible way (using the interactive digital television system and inserting one SOAP message inside another document of this same protocol). As applications of this middleware, two different architectures of computational grids were created. The first one enables an environment to share resources that are used as infrastructure to provide platform as a service (PaaS) in a cloud computing system. The goal of the second architecture is to increase the computational power of desktop computational grid systems using digital television receivers (set-top box) as resource providers, where the distribution of objects and SOAP messages occurs via broadcasting. The models were validated by means of real tests using the respective implementations, which showed that the platform is functional. Such implementations provide software products that help the innovation and development of computational grid applications and also others types of distributed systems

A computação em nuvem tem recebido um grande destaque, ao propor um novo e eficiente mecanismo para disponibilizar recursos computacionais. Dos investimentos cada vez maiores nessa plataforma, inclusive pela academia, surge a oportunidade de compartilhar estes recursos computacionais entre diferentes instituições. As grades computacionais são um mecanismo bem estabelecido para o compartilhamento de alguns tipos de recursos computacionais. Através do entendimento de como isso é feito nestas estruturas, esse trabalho avalia as soluções existentes e propõe um arquitetura alternativa que permite a criação das federações de nuvens computacionais. / Cloud computing is a new model to provide computing resources. The growing interest and investments on this platform creates an opportunity to share this resources across different institutions. The grid computing is the standard way of achieving this. Using grid as reference, this work survey current technologies and present an alternative design to allow the development of academic cloud computing federations.

Os Sistemas de Grades Computacionais são intrinsecamente mais vulneráveis às ameaças de segurança que os Sistemas tradicionais, uma vez que abrangem um grande número de usuários e os recursos e as aplicações são geridas por diferentes domínios administrativos. A autenticação e a autorização são fatores imperativos para os Sistemas de Grade Computacional. Da mesma forma, a escalabilidade e a distribuição de dados vêm também sendo objeto de estudo de vários pesquisadores da área. Os serviços providos pelas Grades Computacionais devem evitar implementações centralizadas pela dificuldade do gerenciamento global. Outro importante requisito das Grades Computacionais é prover mecanismos para a delegação de direitos de acesso aos recursos. O proprietário do recurso deve ser capaz de delegar permissões para outro usuário, talvez por um tempo limitado, com base na confiança que possui neste. No entanto, a delegação deve ser usada com cuidado, pois uma longa cadeia de delegações poderia conduzir a uma utilização abusiva dos recursos pelos usuários maliciosos. Para tratar os principais requisitos de segurança das Grades Computacionais, desenvolvemos uma Arquitetura de Segurança denominada Xenia. Esta arquitetura é baseada em SPKI/SDSI, um modelo de segurança flexível, extensível e descentralizado que fornece autenticação, confidencialidade e controle de acesso. Propusemos uma extensão ao modelo SPKI/SDSI baseada em lógica subjetiva para representar relações de confiança entre indivíduos. / Grid Computing Systems are inherently more vulnerable to security threats than traditional systems, since they potentially encompass a large number of users, resources, and applications managed by different administrative domains. Authentication and authorization are imperative for grid systems. Since scalability and distribution are major concerns on grid environments, those services implementations should avoid centralized solutions. Another relevant requirement to consider is the provision of mechanisms for delegating access rights, since they minimize the overhead of grid administrators on providing access rights to grid resources. The owner of an access right should be able to delegate permissions to another user, maybe for a limited time, based on his trust on that user. However, delegation must be used with care. A long chain of delegations could lead to improper use of resources by malicious users. Confidentiality and integrity are also important security requirements for many grid applications. To address these problems, we designed a Security Architecture for Grid Systems named Xenia. This architecture is based on SPKI/SDSI, a flexible and extensible decentralized security model that provides authentication, confidentiality, and access control. We proposed an extension to the SPKI/SDSI model to represent trust relations between subjects based on subjective logic.

OGrid Anywhere é um middleware de grade computacional ponto-aponto (P2P), capaz de agrupar em uma organização virtual ou federação qualquer equipamento dotado de recursos computacionais, inclusive receptores digitais. O objetivo deste projeto de mestrado apresentado nesta monografia é desenvolver e avaliar algoritmos de escalonamento que possibilitem uma distribuição adequada de processos nos elementos da grade computacional proposta pelo Grid Anywhere. Foram realizados experimentos utilizando o simulador GridSim, simulando um ambiente definido por esse middleware. Por meio dessa junção entre Grades Computacionais e TV Digital, pretende-se promover a inclusão digital permitindo que recursos computacionais sejam compartilhados de maneira a possibilitar que usuários com receptores limitados executem aplicações que demandem mais recursos que aqueles ofertados pelo hardware / GRid Anywhere is a middleware for grid computing peer-to-peer (P2P), capable of bringing together into a virtual organization or federation any equipment having computing resources, including digital receivers. The objective of this masters project presented in this monograph is to develop and evaluate scheduling algorithms that allow an adequate distribution of applications in computational grid elements proposed by the Grid Anywhere. Experiments were carried out using the GridSim simulator, simulating an environment defined by the middleware. Through this joint between Grid Computing and Digital TV, it is possible to promote digital inclusion by allowing computing resources to be shared, so as to enable users with limited receivers to run applications that require more resources than those offered by the hardware

A detecção de falhas em uma plataforma distribuída é um componente essencial para uma grande quantidade de estratégias de tolerância a falhas, como a restauração do estado das aplicações distribuídas através de checkpointing e message logging. Porém, esta detecção frequentemente depende da comunicação confiável entre os nós de processamento e os módulos de detecção de falhas. Em grades computacionais hierárquicas com limitações de conectividade, a comunicação direta entre nós e módulos de detecção é muitas vezes impossível. Outro fator que dificulta a detecção de falhas em grades computacionais é a localização geograficamente esparsa entre as instituições e os recursos computacionais disponíveis na grade e a consequente utilização de redes de longa distância para os conectar. Esta dissertação apresenta uma arquitetura para a detecção de falhas em plataformas distribuídas otimizada para o funcionamento em grades computacionais hierárquicas, levando suas limitações e requisitos em consideração. A arquitetura, denominada GFDA (Grid Fault Detection Architecture), é estruturada em módulos de detecção das falhas que afetam nós computacionais disponibilizados na grade, módulos de detecção de falhas das aplicações distribuídas, e módulos de coleção, processamento e encaminhamento das notificações de falha e recuperação emitidas pelos módulos de detecção. Detalhes da implementação e da verificação do funcionamento correto da arquitetura são apresentados, bem como resultados obtidos através da execução de componentes da arquitetura em um cluster de computadores simulado através de máquinas virtuais. São propostas técnicas para a otimização da qualidade de serviço de detecção de falhas. Os resultados obtidos com a utilização destas técnicas são comparados com resultados obtidos com abordagens tradicionais. Observa-se que as técnicas implementadas na arquitetura GFDA para o processamento de notificações de falha e recuperação e a introdução de redundância nas mensagens trocadas entre os módulos de detecção de falhas traz resultados positivos em condições adversas de conectividade. Conclui-se que a arquitetura GFDA contribui para o estabelecimento de uma solução viável para a detecção de falhas em uma grade computacional hierárquica em que há restrições de conectividade entre os nós computacionais. / In distributed platforms, fault detection is an essential requirement to a wide range of fault tolerance techniques, such as restoring the state of distributed applications with checkpointing and message logging. However, fault detection often depends on reliable communication between the processing nodes and detection fault modules. Direct communication between the nodes and detection modules is often impossible in hierarchical grid computing platforms. The physical distance between the institutions and resources available on the grid, and thus the requirement of long distance networks connecting them, is another factor that makes direct fault detection in computer grids a challenge. This thesis presents a fault detection architecture for distributed platforms, optimized for usage in hierarchical grids and thus taking into account its restrictions and requirements. The architecture, named GFDA (Grid Fault Detection Architecture), is structured as fault detection modules for faults that affect the computing nodes available on the grid, detection modules for faults that affect the distributed applications, and modules that perform the collection, processing and forwarding of the fault and recovery notifications generated by the detection modules. This thesis presents implementation details, an evaluation of the correctness of the designed architecture, and results obtained through the deployment of parts of the architecture in a simulated cluster that uses virtual machines to simulate computing nodes. Techniques to optimize the quality of the detection fault service are proposed. The results obtained through the usage of such techniques are compared to the results obtained through traditional approaches. Positive results were extracted even under adverse connectivity conditions by using techniques such as the processing of fault and recovery notifications and the introduction of redundant information in the messages exchanged between the detection modules. It is concluded that the GFDA architecture contributes to the establishment of a viable solution for fault detection in a hierarchical grid computing platform that presents connectivity restrictions between the nodes.