Made available in DSpace on 2015-04-14T14:49:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 409163.pdf: 1281906 bytes, checksum: a8189d2aee06ad9ac115ad10de30a322 (MD5) Previous issue date: 2008-01-15 / A demanda por poder computacional ? cada vez maior, e conseq?entemente leva ao desenvolvimento de equipamentos com capacidades de processamento cada vez maiores para supr?-la. Hoje em dia temos acesso a computadores com poder computacional cada vez maior, por?m em sua grande maioria, esse poder computacional ? apenas parcialmente utilizado, causando uma ociosidade dos recursos dispon?veis, o que pode acarretar aumento de custos. Ao analisarmos a situa??o do aumento do poder computacional, a id?ia de ociosidade de processamento da maioria dos computadores e em contrapartida, a possibilidade de uma melhor utiliza??o de recursos, podemos explicar a renova??o de tecnologias que podem vir a suprir essas necessidades. Entre v?rias destas tecnologias podemos citar clusters e grades computacionais, e entre outras, uma das tecnologias em ascens?o s?o as m?quinas virtuais. Uma m?quina virtual consiste em um software que cria um ambiente sobre um sistema operacional, possibilitando uma execu??o abstra?da do hardware de v?rios outros sistemas, sendo transparente para o usu?rio essa intera??o. Dentre v?rios ambientes que suportam o uso de m?quinas virtuais, utilizamos o Xen que proporciona a portabilidade de sistemas operacionais sobre um sistema operacional Linux e permite compartilhar uma simples m?quina para v?rios clientes rodando sistemas operacionais distintos. O Xen pode utilizar um de tr?s escalonadores, onde o SMP Credit Scheduler ? o escalonador padr?o, recomendado para m?quinas multiprocessadas por permitir balanceamento de processadores virtuais entre os processadores reais. Por?m, o SMP Credit Scheduler ainda tem algumas limita??es referentes a uma utiliza??o melhor dos recursos da m?quina. Com o objetivo de superar algumas dessas limita??es, este trabalho apresenta a proposta e implementa??o de um subsistema que altera dinamicamente configura??es do escalonador SMP Credit, realocando recursos destinados a m?quinas virtuais que n?o estejam utilizando todo o processamento dispon?vel, direcionado-as ?s m?quinas virtuais que necessitem desse processamento. Por fim, apresentamos uma avalia??o do uso desse subsistema frente ao escalonador SMP Credit em diversas configura??es poss?veis

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:49:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 412052.pdf: 2710960 bytes, checksum: 3a4a797f7364a564f81a7cff382241eb (MD5) Previous issue date: 2009-01-08 / A constante evolu??o das tecnologias computacionais tem possibilitado um aumento no poder de processamento dos computadores, sendo que em determinadas situa??es esse poder computacional n?o ? plenamente utilizado. Para utilizar efetivamente a capacidade de processamento dos computadores, cada vez mais as empresas de processamento de dados (data center) se utilizam da virtualiza??o. A virtualiza??o ? uma t?cnica que permite a execu??o de diversos Sistemas Operacionais em um ?nico equipamento. Desta forma, com o uso da virtualiza??o um ?nico servidor f?sico pode manter diversos Sistemas Operacionais, com diferentes aplica??es sendo executadas simultaneamente. Quando essas aplica??es s?o portadas para um ambiente virtualizado, devem ter seus n?veis de recursos constantemente monitorados e ajustados para se evitar situa??es de degrada??o da qualidade do servi?o ou prover uma melhor utiliza??o do hardware. Nestas situa??es ? importante implementar um Service Level Agreement (SLA) que controle a qualidade do servi?o entregue por estas aplica??es. Entretanto, os Monitores de M?quinas Virtuais, como por exemplo, o Xen, n?o possuem a funcionalidade de se realocar recursos com base nas regras definidas nos SLAs. Com o objetivo de superar esta limita??o, este trabalho prop?e a realoca??o din?mica de recursos em ambientes virtualizados a partir de requisitos derivados de SLAs. A realoca??o de recursos, busca tamb?m atender a demanda por recursos, por exemplo, em uma m?quina virtual (VM) que tenham recebido uma carga de trabalho maior do que a prevista no SLA, atrav?s da realoca??o de recursos (processador e mem?ria) que n?o estejam sendo utilizados pelas demais VMs.

Nesta dissertação são apresentados os resultados obtidos na elaboração de um sistema de aquisição e controle de experimentos, utilizando uma rede local de computadores. É proposta uma infra-estrutura baseada em instrumentação virtual em uma rede utilizando sistema operacional aberto e o protocolo de comunicação IPv6, parte integrante da camada de rede do protocolo TCP/IP. São selecionadas as tecnologias e ferramentas para o desenvolvimento do Laboratório remoto que se adaptam à integração entre o hardware e software para possibilitar o controle de experimentos e equipamentos de forma remota. A maior abrangência deste projeto está no desenvolvimento do Laboratório remoto com ferramentas de código aberto, como o sistema operacional Linux, o servidor Apache - como servidor WEB e o protocolo IPv6, para a comunicação da camada de rede. A proposta global deste trabalho é contribuir com a preparação da infra-estrutura de um ambiente de sistema operacional aberto, utilizado para a aquisição de dados em redes remotas, e com isto promover a cooperação e o compartilhamento de instrumentos, não se limitando apenas à área acadêmica e de pesquisa, mas estendendo essas facilidades para outras áreas do conhecimento. Como resultado deste trabalho é disponibilizado um Laboratório Virtual que possibilita o controle de um ensaio experimental, através de uma rede local. / In this dissertation are showed the results got in the making of acquisition and controlling experiments system, using a LAN. It´s offered a infra-structure based in virtual instrumentation for a network applying open operational system and the communication protocol Ipv6, part which belongs to network layer of TCP/IP protocol. The technologies and tools, which are chosen for the development of remote Laboratory, adapt themselves to integration between hardware and software to making possible the experiments and equipments control remoting. The main purpose of this project consist in the development of remote Laboratory with open-code tools, as Linux operational system, Apache server - as WEB server and Ipv6, for network layer communication. The global proposal of this work is contribute to setting up infra-structure of an open operational system, utilized to data acquisition in remote network, promote the work jointly and sharing of instruments, not restricting only to academic or knowledge areas. Like resulting of this work is available a Virtual Laboratory, which allow the control of experimental assay, through a LAN.

Sistemas distribuídos representam uma plataforma ideal para implementação de sistemas computacionais com alta confiabilidade e disponibilidade devido a redundância fornecida por um grande número de estações interligadas. Falhas de um servidor podem ser contornadas pela reconfiguração do sistema. Entretanto falhas em seqüência que afetem múltiplas estações comprometem não apenas o desempenho do sistema, mas também a continuidade do serviço e sua confiabilidade. Assim, servidores falhos, que tenham sido isolados do sistema, devem ser reintegrados tão logo quanto possível para não comprometer a disponibilidade do sistema computacional. Este trabalho trata da atualização do estado de servidores e da troca de informação que o servidor recuperado realiza para integrar-se aos demais membros do sistema através de um procedimento chamado reintegração do servidor. E assumido um ambiente distribuído que garante alta confiabilidade em aplicações convencionais através da técnica de replicação de arquivos. O servidor a ser reintegrado faz parte de um grupo de replicação e volta a participar ativamente do grupo tão logo seja reintegrado. Para tanto, considera-se a estratégia de replicação por copia primaria e um sistema distribuído experimental, compatível com o NFS, desenvolvido na UFRGS para aplicar a reintegração de servidor. Os métodos de atualização de arquivos para a reintegração do servidor foram implementadas no ambiente UNIX. / Distributed systems are an ideal platform to develop high reliable computer applications due to the redundancy supplied by a great number of interconnected workstations. Failed stations can be masked reconfiguring the system. However, sequential faults, that affect multiple stations, not just decrease the performance of the system, but also affect the continuity of the service and its reliability. Thus, failed stations working as servers, that have been isolated from the system, should be reintegrated as soon as possible to not impair the system availability. This work is exactly about methods to update the state of failed servers. It deals also with the change of information that the recovered server accomplishes to be integrated to the other members of the service group through a process called reintegration of server. It is assumed a distributed environment that guarantees high reliability in conventional applications through replication of files. The server to be reintegrated is part of a replication group and it participates actively of the service group again as soon as it is reintegrated. Our approach is based on a primary copy. The file actualization methods to the reintegration of server were implemented in an UNIX environment. To illustrate our approach we will describe how the integration of repaired server can be made a fault-tolerant system. The experimental distributed system, compatible with NFS, was designed at the UFRGS.

Este trabalho se inicia com uma discussão sobre as principais características dos Sistemas de Arquivos Distribuídos, ou seja, espaço de nomes, localização, cache, consistência, replicação, disponibilidade, escalabilidade, heterogeneidade, tolerância a falhas e segurança. Analisamos diversos sistemas de arquivos existentes quanto a estas características dando especial atenção aos sistemas NFS, Andrew, Coda, Sprite, Zebra, Harp, Frolic e Echo. Descrevemos alguns modelos analíticos para o comportamento de sistemas de arquivos distribuídos e, em seguida, apresentamos um novo modelo para sistemas baseados em leases - um mecanismo para a garantia de consistência em sistemas distribuídos. Finalmente, descrevemos a nossa implementação do sistema de arquivos distribuído SODA - que utiliza leases - apresentando dados sobre o seu desempenho. / We begin with a discussion of some of the main characteristics of Distributed File Systems, namely locality, name space, cache, consistency, replication, availability, scalability, heterogeneity, fault tolerance and security. We analyze several file systems based on these characteristics. We focus mainly on NFS, Andrew, Coda, Sprite, Zebra, Harp, Frolic, and Echo. We then describe some analytical models of the behavior of distributed file systems. After that we present a new model of systems based on leases - a mechanism to assure consistency on a distributed system. Finally we describe our implementation of the SODA distributed file system - which uses leases - presenting some results on its performance.

[pt] A evolução das técnicas de codificação de mídias contínuas vem tornando cada vez mais difundido o uso de aplicações multimídia distribuídas. Esse tipo de aplicação possui requisitos de desempenho que devem ser atendidos de modo fima- fim, funcionalidade somente alcançada se mecanismos de provisão de qualidade de serviço (QoS) forem aplicados a todos os subsistemas participantes do serviço. Esses mecanismos buscam proporcionar algum controle no compartilhamento dos recursos distribuídos, mas a heterogeneidade de recursos e plataformas torna tal gerenciamento uma tarefa muito complexa. A uniformização do acesso aos recursos representa um ponto-chave na solução do problema, ao oferecer abstrações independentes de plataforma e que possam representar não somente um recurso qualquer, mas também a distribuição deles. Deve- se considerar, ainda, a evolução contínua das aplicações, que gera demanda por mecanismos adaptáveis, e a participação de múltiplos atores, que gera demanda por ambientes cooperativos de configuração e manutenção de recursos. O presente trabalho propõe uma técnica de gerenciamento de recursos com suporte a QoS fim-a-fim denominada MDRM (gerenciamento de recursos dirigido por modelos), inspirada nos processos e conceitos de MDSD (desenvolvimento de software dirigido por modelos). Particularmente, MDRM inclui a especificação de um meta modelo próprio, denominado Árvores de Recursos Virtuais (VRT), responsável por oferecer as abstrações necessárias para o preenchimento dos requisitos de uniformização, interoperabilidade, adaptabilidade e cooperação na construção de modelos de gerenciamento de recursos. Os modelos de gerenciamento de recursos são instâncias do meta modelo especificados por meio de uma linguagem de domínio específico (DSL), chamada Pan. Pan é capaz de expressar o formalismo de VRT em código independente de plataforma, oferecendo uma notação de fácil assimilação pelos atores possivelmente presentes em ambientes distribuídos em geral. MDRM prevê, ainda, o projeto de ambientes de modelagem compostos por ferramentas que auxiliam os processos de validação, transformação e implantação de modelos de gerenciamento de recursos. Os construtos da linguagem Pan permitem que as mesmas ferramentas sejam também usadas na manutenção de modelos já instanciados, de forma que ações de adaptação possam ser prontamente refletidas nas plataformas envolvidas. Um framework para suporte a MDRM em sistemas operacionais de propósito geral também é apresentado, no intuito de exemplificar como os conceitos do meta modelo VRT devem ser espelhados internamente às plataformas-alvo. / [en] The evolution of codification techniques for continuous media is making distributed multimedia applications even more popular. This kind of application has performance requirements that must be met in an end-to-end fashion, which can be achieved only if quality-of-service (QoS) provisioning mechanisms are applied on each participant subsystem. These mechanisms try to provide some control on distributed resource sharing, but the heterogeneity of resources and platforms turns management into a very complex task. Uniformization of resource access plays a key role to solve the problem, as it provides platform-independent abstractions that can represent not only a given resource, but also the distribution of them. It is also important to consider the continuous evolution of applications, which creates a demand for adaptable mechanisms, and the participation of multiple actors, which creates a demand for cooperative environments for resource configuration and maintenance. This work proposes a technique for resource management with end-to-end QoS support called MDRM (model-driven resource management), inspired on MDSD´s (model-driven software development) concepts and processes. Particularly, MDRM includes the specification of its own meta model, called Virtual Resource Trees (VRT), which provides the abstractions needed to address uniformization, interoperability, adaptability and cooperation requirements on building resource management models. Resource management models are instances of the meta model specified using a domain-specific language (DSL) called Pan. Pan is able to express the formalism of VRT as platform-independent code, providing an easy to learn notation for any actors possibly present on general distributed environments. MDRM also considers the design of modeling environments composed of tools that help on validation, transformation and deployment of resource management models. The constructs of the Pan language allow the same tools to be used for maintenance of models already instantiated, and thus adaptation actions can be promptly propagated to concerned platforms. A framework for MDRM support on general-purpose operating systems is also presented to illustrate how the concepts of the VRT meta model must be mirrored internally in target platforms.

Esta tese aborda o problema de prover a independência de plataforma em transformações de modelos no contexto da MDA (Model Driven Architecture). A MDA é uma abordagem de desenvolvimento de software baseada na criação e na transformação de modelos. Assim, em MDA os modelos são os principais artefatos ao longo do ciclo de vida de desenvolvimento de software e as transformações desempenham um papel fundamental. No entanto, a maioria das iniciativas MDA são dedicadas, isto é, as características da plataforma são implicitamente especificadas nas regras de transformação. À medida que os aspectos ligados à plataforma não são separados das regras de transformação, para cada plataforma selecionada deve haver uma transformação de modelos correspondente. Por um lado, isto facilita o desenvolvimento de transformações de modelo. Por outro lado, a transformação torna-se limitada a uma plataforma específica, uma vez que os recursos da plataforma estão fortemente associados com as regras de transformação. Um dos desafios consiste em criar regras de transformação independentes das características da plataforma de implementação de sistemas de software. Esta tese propõe um método para a criação de transformações de modelo chamado PI-MT (Platform Independent - Model Transformations). O PI-MT é voltado ao desenvolvimento de software embarcado baseado em Sistemas Operacionais em Tempo-Real (RTOS - Real-Time Operating System). Além disso, o método permite a adaptação de transformações de modelos para diferentes plataformas baseadas em RTOS, por meio de modelos de plataforma explicitamente definidos. Como resultado, o método de PI-MT oferece independência entre as regras de transformação e as características da plataforma. / This thesis deals with the platform-independence matter in the Model Driven Architecture (MDA) context. MDA is an approach to software development based on the design and transformation of models. In the MDA approach models are the core artifacts throughout the entire software development lifecycle, and thus a key role is played by model transformations. Nevertheless, most MDA initiatives are dedicated, i.e., the platform features are implicitly employed in the transformation rules. As the aspects associated with the platform are not separated from the transformation rules, for each selected platform there must be a corresponding model transformation. On the one hand, this makes the model transformation development easier. On the other hand, model transformation becomes limited to a specific platform, once the platform features are strongly associated with the transformation rules. An open challenge consists of how to create transformation rules independently of the deployment platform features of software systems. This thesis proposes a method for creating model transformations, called PI-MT (Platform Independent - Model Transformations). The PI-MT is particularly applied to embedded software development based on Real-Time Operating Systems (RTOS). In addition, it allows the adaptation of the model transformation process to different RTOS-based platforms by means of Platform Models explicitly defined. As a result, the PI-MT method provides independence between the model transformation rules and the platform features.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pòs-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-24T17:11:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 268492.pdf: 2027637 bytes, checksum: 7c5542f8bdacb74b8e19ba630b5386c8 (MD5) / Esta dissertação apresenta uma plataforma hardware e software adequada ao desenvolvimento de aplicações de controle tempo real embarcado. Além da plataforma em si, são apresentadas e discutidas as principais etapas de desenvolvimento de um SCTRE, onde são ressaltados os modelos computacionais que representam sub-partes do sistema a ser projetado e as ferramentas utilizadas em todo o processo. O trabalho também faz um levantamento sobre alguns sistemas operacionais de tempo real, protocolos de redes e outras ferramentas que podem auxiliar o desenvolvimento de aplicações de controle embarcado. Nesse sentido, desenvolveu-se um estudo de caso para o controle de seguimento de trajetória aplicado à manobras de estacionamento visando o estudo detalhado de cada etapa apresentada e as principais características das ferramentas escolhidas. O projeto consiste então de um sistema de estacionamento autônomo, onde são realizados o controle de velocidade e direção do veículo projetados e analisados em simulações computacionais. Para a realização de testes do sistema, visando a uma aplicação real, instrumentou-se um veículo protótipo de modo a ser possível observar detalhes construtivos da aplicação e validar os modelos e projetos de controle desenvolvidos. Por fim, foram realizadas filmagens que constatam a operacionalidade do sistema de estacionamento.

Sistemas distribuídos representam uma plataforma ideal para implementação de sistemas computacionais com alta confiabilidade e disponibilidade devido a redundância fornecida por um grande número de estações interligadas. Falhas de um servidor podem ser contornadas pela reconfiguração do sistema. Entretanto falhas em seqüência que afetem múltiplas estações comprometem não apenas o desempenho do sistema, mas também a continuidade do serviço e sua confiabilidade. Assim, servidores falhos, que tenham sido isolados do sistema, devem ser reintegrados tão logo quanto possível para não comprometer a disponibilidade do sistema computacional. Este trabalho trata da atualização do estado de servidores e da troca de informação que o servidor recuperado realiza para integrar-se aos demais membros do sistema através de um procedimento chamado reintegração do servidor. E assumido um ambiente distribuído que garante alta confiabilidade em aplicações convencionais através da técnica de replicação de arquivos. O servidor a ser reintegrado faz parte de um grupo de replicação e volta a participar ativamente do grupo tão logo seja reintegrado. Para tanto, considera-se a estratégia de replicação por copia primaria e um sistema distribuído experimental, compatível com o NFS, desenvolvido na UFRGS para aplicar a reintegração de servidor. Os métodos de atualização de arquivos para a reintegração do servidor foram implementadas no ambiente UNIX. / Distributed systems are an ideal platform to develop high reliable computer applications due to the redundancy supplied by a great number of interconnected workstations. Failed stations can be masked reconfiguring the system. However, sequential faults, that affect multiple stations, not just decrease the performance of the system, but also affect the continuity of the service and its reliability. Thus, failed stations working as servers, that have been isolated from the system, should be reintegrated as soon as possible to not impair the system availability. This work is exactly about methods to update the state of failed servers. It deals also with the change of information that the recovered server accomplishes to be integrated to the other members of the service group through a process called reintegration of server. It is assumed a distributed environment that guarantees high reliability in conventional applications through replication of files. The server to be reintegrated is part of a replication group and it participates actively of the service group again as soon as it is reintegrated. Our approach is based on a primary copy. The file actualization methods to the reintegration of server were implemented in an UNIX environment. To illustrate our approach we will describe how the integration of repaired server can be made a fault-tolerant system. The experimental distributed system, compatible with NFS, was designed at the UFRGS.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2009 / Bibliografia: f.87-89 / Sistemas distribuídos em ambientes colaborativos exploram tecnologias de comunicacão para permitir que recursos geograficamente distribuídos, e pertencentes a domínios de administração distintos, sejam utilizados por múltiplas organizações afim de atingir / Distributed systems on collaborative environments exploit the communications technologies to permit that geographically distributed resources, which belong to different administration domains, be utilized by many organizations who wish to achieve common g