O presente trabalho explora a aplicação de técnicas de injeção de falhas, que simulam falhas transientes de hardware, para validar o mecanismo de detecção e de recuperação de erros, medir os tempos de indisponibilidade do banco de dados após a ocorrência de uma falha que tenha provocado um FUDVK. Adicionalmente, avalia e valida a ferramenta de injeção de falhas FIDe, utilizada nos experimentos, através de um conjunto significativo de testes de injeção de falhas no ambiente do SGBD. A plataforma experimental consiste de um computador Intel Pentium 550 MHz com 128 MB RAM, do sistema operacional Linux Conectiva kernel versão 2.2.13. O sistema alvo das injeções de falhas é o SGBD centralizado InterBase versão 4.0. As aplicações para a carga de trabalho foram escritas em VFULSWV SQL e executadas dentro de uma sessão chamada LVTO. Para a injeção de falhas foram utilizadas três técnicas distintas: 1) o comando NLOO do sistema operacional; 2) UHVHW geral no equipamento; 3) a ferramenta de injeção de falhas FIDe, desenvolvida no grupo de injeção de falhas do PPGC da UFRGS. Inicialmente são introduzidos e reforçados os conceitos básicos sobre o tema, que serão utilizados no decorrer do trabalho e são necessários para a compreensão deste estudo. Em seguida é apresentada a ferramenta de injeção de falhas Xception e são também analisados alguns experimentos que utilizam ferramentas de injeção de falhas em bancos de dados. Concluída a revisão bibliográfica é apresentada a ferramenta de injeção de falhas – o FIDe, o modelo de falhas adotado, a forma de abordagem, a plataforma de hardware e software, a metodologia e as técnicas utilizadas, a forma de condução dos experimentos realizados e os resultados obtidos com cada uma das técnicas. No total foram realizados 3625 testes de injeções de falhas. Com a primeira técnica foram realizadas 350 execuções, com a segunda técnica foram realizadas 75 execuções e com a terceira técnica 3200 execuções, em 80 testes diferentes. O modelo de falhas proposto para este trabalho refere-se a falhas de crash baseadas em corrupção de memória e registradores, parada de CPU, aborto de transações ou reset geral. Os experimentos foram divididos em três técnicas distintas, visando a maior cobertura possível de erros, e apresentam resultados bastante diferenciados. Os experimentos com o comando NLOO praticamente não afetaram o ambiente do banco de dados. Pequeno número de injeção de falhas com o FIDe afetaram significativamente a dependabilidade do SGBD e os experimentos com a técnica de UHVHW geral foram os que mais comprometeram a dependabilidade do SGBD.

Uma aplicação distribuída freqüentemente tem que ser especificada e implementada para executar sobre uma rede de longa distância (wide-área network-WAN), tipicamente a Internet. Neste ambiente, tais aplicações são sujeitas a defeitos do tipo colapso(falha geral num dado nó), teporização (flutuações na latência de comunicação) e omissão (perdas de mensagens). Para evitar que este defeitos gerem comseqüências indesejáveis e irreparáveis na aplicação, explora-se técnicas para tolerá-los. A abstração de detectores de defeitos não confiáveis auxilia a especificação e trato de algoritmos distribuídos utilizados em sistemas tolerantes a falhas, pois permite uma modelagem baseada na noção de estado (suspeito ou não suspeito) dos componentes (objetos, processo ou processadores) da aplicação. Para garantir terminação, os algoritmos de detecção de defeitos costumam utilizar a noção de limites de tempo de espera (timeout). Adicionalmente, para minimizar seu erro (falasas suspeitas) e não comprometer seu desempenho (tempo para detecção de um defeito), alguns detectores de defeitos ajustam dinamicamente o timeout com base em previsões do atraso de comunicação. Esta tese explora o ajuste dinâmico do timeout realizado de acordo com métodos de previsão baseados na teoria de séries temporais. Tais métodos supõem uma amostragem periódica e fornececm estimativas relativamente confiáveis do comportamento futuro da variável aleatória. Neste trabalho é especificado uma interface para transformar uma amostragem aperiódica do atraso de ida e volta de uma mensagem (rtt) numa amostragem periódica, é analisado comportamento de séries reais do rtt e a precisão dee sete preditores distintos (três baseados em séries temporais e quatrro não), e é avaliado a influência destes preditores na qualidade de serviço de um detector de defeitos do estilopull. Uma arquitetura orientada a objetos que possibilita a escolha/troca de algoritmos de previsão e de margem de segurança é também proposta. Como resultado, esta tese mostra: (i) que embora a amostragem do rtt seja aperiódica, pode-se modelá-la como sendo uma série temporal (uma amostragem periódica) aplciando uma interface de transformação; (ii) que a série temporal rtt é não estacionária na maioria dos casos de teste, contradizendo a maioria das hipóteses comumente consideradas em detectores de defeitos; (iii) que dentre sete modelos de predição, o modelo ARIMA (autoregressive integrated moving-average model) é o que oferece a melhor precisão na predição de atrasos de comunicação, em termos do erro quadrático médio: (iv) que o impacto de preditores baseados em séries temporais na qualidade de serviço do detector de defeitos não significativo em relação a modelos bem mais simples, mas varia dependendo da margem de segurança adotada; e (v) que um serviço de detecção de defeitos pode possibilitar a fácil escolha de algoritmos de previsão e de margens de segurança, pois o preditor pode ser modelado como sendo um módulo dissociado do detector.

Alta disponibilidade é uma das propriedades mais desejáveis em sistemas computacionais, principalmente em aplicações comerciais que, tipicamente, envolvem acesso a banco de dados e usam transações. Essas aplicações compreendem sistemas bancários e de comércio eletrônico, onde a indisponibilidade de um serviço pode representar substanciais perdas financeiras. Alta disponibilidade pode ser alcançada através de replicação. Se uma das réplicas não está operacional, outra possibilita que determinado serviço seja oferecido. No entanto, réplicas requerem protocolos que assegurem consistência de estado. Comunicação de grupo é uma abstração que tem sido aplicada com eficiência a sistemas distribuídos para implementar protocolos de replicação. Sua aplicação a sistemas práticos com transações e com banco de dados não é comum. Tipicamente, sistemas transacionais usam soluções ad hoc e sincronizam réplicas com protocolos centralizados, que são bloqueantes e, por isso, não asseguram alta disponibilidade. A tecnologia baseada em componentes Enterprise JavaBeans (EJB) é um exemplo de sistema prático que integra distribuição, transações e bancos de dados. Em uma aplicação EJB, o desenvolvedor codifica o serviço funcional que é dependente da aplicação, e os serviços não–funcionais são inseridos automaticamente. A especificação EJB descreve serviços não–funcionais de segurança, de transações e de persistência para bancos de dados, mas não descreve serviços que garantam alta disponibilidade. Neste trabalho, alta disponibilidade é oferecida como uma nova propriedade através da adição de serviços não–funcionais na tecnologia EJB usando abstrações de comunicação de grupo. Os serviços para alta disponibilidade são oferecidos através da arquitetura HA (highly-available architecture) que possui múltiplas camadas. Esses serviços incluem replicação, chaveamento de servidor, gerenciamento de membros do grupo e detecção de membros falhos do grupo. A arquitetura HA baseia-se nos serviços já descritos pela especificação EJB e preserva os serviços EJB existentes. O protocolo de replicação corresponde a uma subcamada, invisível para o usuário final. O serviço EJB é executado por membros em um grupo de réplicas, permitindo a existência de múltiplos bancos de dados idênticos. Conflitos de acesso aos múltiplos bancos de dados são tratados estabelecendo–se uma ordem total para aplicação das atualizações das transações. Esse grupo é modelado como um único componente e gerenciado por um sistema de comunicação de grupo. A combinação de conceitos de bancos de dados com comunicação de grupo demonstra uma interessante solução para aplicações com requisitos de alta disponibilidade, como as aplicações EJB. Os serviços adicionais da arquitetura HA foram implementados em protótipo. A validação através de um protótipo possibilita que experimentos sejam realizados dentro de um ambiente controlado, usando diferentes cargas de trabalho sintéticas. O protótipo combina dois sistemas de código aberto. Essa característica permitiu acesso à implementação e não somente à interface dos componentes dos sistemas em questão. Um dos sistemas implementa a especificação EJB e outro implementa o sistema de comunicação de grupos. Os resultados dos testes realizados com o protótipo mostraram a eficiência da solução proposta. A degradação de desempenho pelo uso de réplicas e da comunicação de grupo é mantida em valores adequados.

A recuperação por retorno baseada em checkpointing é largamente usada como técnica de tolerância a falhas. O modelo complexo de sistemas distribuídos tem motivado o desenvolvimento de diversos algoritmos na tentativa de encontrar soluções mais simples e eficientes. Os processos que formam o sistema distribuído podem coordenar suas operações para garantir que o conjunto de checkpoints locais componha um estado global consistente (linha de recuperação). A partir desse estado, no caso de ocorrência de falhas, o sistema pode ser recuperado e a computação retomada a partir de um momento anterior ao da manifestação da falha, evitando o retrocesso para o estado inicial da computação e prevenindo a ocorrência de prejuízos com a perda de todo processamento até então realizado. No Grupo de Tolerância a Falhas da UFRGS foi proposto recentemente um algoritmo que é voltado para aplicações que executam em sistemas distribuídos assíncronos que se comunicam exclusivamente pela troca de mensagens. Ele opera com salvamento coordenado de checkpoints (não bloqueando as aplicações) e prevê o tratamento de mensagens órfãs e perdidas. Os mecanismos do algoritmo sugerem que nenhuma alteração deveria ser realizada no código das aplicações, criando a possibilidade de implementação transparente sob o ponto de vista dos usuários e dos programadores das aplicações. Como o algoritmo não requer o bloqueio das aplicações, a sobrecarga imposta pelos mecanismos à execução livre de falhas é pequena. Além disso, o processo de recuperação tende a ser efetuado rapidamente, uma vez que é garantida a existência de uma linha de recuperação consistente, facilmente identificada Este trabalho apresenta as decisões de projeto, a implementação, os resultados e a avaliação de desempenho desse algoritmo. A avaliação das alternativas de implementação resultou na decisão de uma implementação então realizada diretamente sobre o sistema operacional Linux, sem recorrer a protocolos auxiliares para garantir a execução dos serviços e sem a necessidade de adaptações no código das aplicações nem no código do sistema operacional. Adicionalmente, os resultados comprovaram a expectativa inicial de que o algoritmo causaria pouca sobrecarga no sistema (menos de 2%), embora ele ainda apresente alta dependência do tamanho dos checkpoints salvos.

Orientador: Olivio Novaski / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T17:29:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franco_SamuelMendes_M.pdf: 17660947 bytes, checksum: f85537ef30834eb17e44fdec1b84b206 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Para atender as atuais exigências metrológicas, um laboratório de metrologia deve assegurar que as medições sejam realizadas com a exatidão pretendida, caso este laboratório, pretenda ser reconhecido como capacitado para realizar calibrações e ensaios específicos. O objetivo deste trabalho é apresentar os requisitos para aplicação e avaliação de confiabilidade metrológica em laboratório de metrologia e, através destes requisitos, avaliar a comprovação metrológica de um laboratório de metrologia pertencente à RBC (Rede Brasileira de Calibração) para a calibração de blocos padrão. Neste sentido, foi determinada a incerteza de medição, aplicada aos blocos padrão, e avaliado o resultado obtido pelo cálculo, com o fornecido pela recomendação do INMETRO. Observou-se que, os valores recomendados, fornecidos pelo INMETRO podem ser utilizados, desde que, as diferenças, em relação às expressões determinadas, sejam pequenas / Abstract: To answer the present is metrological requirements a metrological laboratory shall assure that the measurements are performed accórding to the intended accuracy, in case this laboratory want to be recognized competent to carry out specific calibrations or tests. The goal of this work is to report the requirements for application and evaluation of metrological traceability in metrology laboratory and through these requirements to evaluate the metrological confirmation of a metrology laboratory belonging to RBC (Rede Brasileira de Calibração) to the gauge blocks calibration. In this sense the measurement uncertainty was determined, applied to gauge blocks, and evaluated the result obtained through calculuses with the one provided for recommendation of INMETRO was evaluated. It was observed that the recommended values provided for INMETRO can be used since that, the differences related to the determined expressions, are small / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Este trabalho busca a implementação da replicação de objetos através da linguagem Java e de seu sistema de invocação remota de métodos (Remote Method Invocation - RMI). A partir deste sistema, define-se uma classe de replicação - a máquina de replicação – onde a implementação de grupos de objetos é estruturada de acordo com a arquitetura cliente/servidor, sendo o cliente o representante (a interface) de um grupo de objetos e os servidores representam os demais componentes do grupo. A classe de replicação atende a uma necessidade importante dos sistemas distribuídos - o desenvolvimento de aplicações tolerantes a falhas. Fundamentalmente, a tolerância a falhas é obtida por redundância e, no caso de mecanismos de tolerância a falhas por software, esta redundância significa basicamente replicação de dados, processos ou objetos. A tolerância a falhas para tal tipo de sistema é importante para garantir a transparência do mesmo, visto que, assim como um sistema distribuído pode auxiliar muito o usuário pelas facilidades oferecidas, o não cumprimento de suas atividades de acordo com o esperado pode, em algumas situações, causar-lhe transtornos e erros irrecuperáveis nas aplicações. Finalmente, como principal contribuição, este trabalho descreve e implementa a solução completa para a construção de uma biblioteca de classes que oferece a replicação de forma totalmente transparente para o usuário.

Este trabalho define e implementa um sistema de controle de consumo para redes de computadores, objetivando aumentar o tempo de operação da rede em caso de operação com recursos limitados e redução de consumo de energia em situações de fornecimento normal. Na definição do sistema, denominado NetPower, foi estabelecida uma estrutura através da qual um gerente (coordenador) monitora as atividades dos equipamentos vinculados à rede, e determina alterações nos estados de consumo respectivos, de acordo com as necessidades ou atendimento de padrões de otimização. Aos equipamentos podem ser atribuídos diferentes privilégios em uma hierarquia adaptável a diversos ambientes. Um reserva oferece opção às falhas do gerente. A implementação está baseada no protocolo SNMP (Simple Network Management Protocol) para a gerência e são considerados preponderantemente os padrões para controle de consumo dos equipamentos Advanced Power Management, APM, e Advanced Configuration and Power Interface Specification, ACPI. Além da arquitetura do gerente e dos agentes, foi definida também uma MIB (Management Information Base) para controle de consumo. No projeto do sistema, foi privilegiado o objetivo de utilização em qualquer ambiente de rede, sem preferência por equipamentos de algum fabricante específico ou por arquitetura de hardware. Tecnologias de domínio público foram utilizadas, quando possível. No futuro este sistema pode fazer parte da distribuição de sistemas operacionais, incorporando controle de consumo às redes. No texto é feita uma comparação entre os softwares existentes para controle de consumo, são apresentados os recursos de controle de consumo disponíveis nos equipamentos de computação, seguido da descrição do protocolo de gerência utilizado. Em seguida, é apresentada a proposta detalhada do sistema de controle e descrita da implementação do protótipo.

Replicação de objetos é usada para garantir uma maior disponibilidade de recursos em um sistema distribuído. Porém, com a replicação, surgem problemas como o controle da consistência das réplicas e onde estas réplicas devem estar posicionadas. A consistência é garantida por um protocolo de consistência de réplicas. Para facilitar a implementação dos protocolos de controle de réplicas, pode-se utilizar mecanismos de comunicação de grupo como suporte para a replicação. Outro problema importante que surge com a replicação é o posicionamento das réplicas. A carga de processamento em um sistema distribuído muda continuamente e num determinado instante pode ser necessário mudar a distribuição atual das réplicas pela adição de novas réplicas, remoção de réplicas desnecessárias ou pela mudança de posicionamento das réplicas. Um sistema de gerenciamento de réplicas pode realizar esta tarefa. Este trabalho apresenta o sistema RPM – Replica Placement Manager – responsável por fornecer ao serviço de gerenciamento de réplicas uma lista ordenada de nodos potencialmente ideais, num determinado momento do processamento, para receber uma réplica de um objeto. Esta lista é criada pelo RPM, considerando um pequeno conjunto de variáveis estáticas e dinâmicas, facilmente obtidas nos nodos do sistema distribuído.

Orientador: Antonio Herbert Lancha Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-02T21:33:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_LucianaOquendo_M.pdf: 20417126 bytes, checksum: f10ff0c3e726825817cef1f4adfc1630 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A obesidade já é considerada uma epidemia mundial independente de condições econômicas e sociais. O risco aumentado de mortalidade e morbidade associado à obesidade tem sido alvo de muitos estudos que tentam elucidar os aspectos da síndrome X como conseqüência da obesidade. Deste modo, o objetivo deste estudo foi desenvolver uma ração hiperlipídica, baseada na ingestão alimentar de mulheres obesas brasileiras, capaz de desencadear obesidade em ratas fêmeas saudáveis. Na preparação da ração foi utilizado: banha de porco como fonte de gordura (38,7% do vcr), caseína como fonte de proteína (17,1% do VCr) e amido como fonte de carboidrato (44,2%do vcr). Após 40 dias de alimentação hiperlipídica, ratas wistar apresentaram o mesmo peso corporal comparado com o grupo que ingeriu ração controle, no entanto, o grupo experimental apresentou maior quantidade de gordura na carcaça e também maior tecido adiposo marrom comparado com o grupo controle. Quando a ração hiperlipídica foi mantida por mais 20 dias, e depois por mais 80 dias, as evidencias de aCÚInulo de gordura foram ainda maiores. Foi possível identificar também prejuízo na tolerância à glicose durante teste oral de tolerância à glicose realizado após 40, 60 e 120 dias de alimentação hiperlipídica comparado com controle. Os animais alimentados com dieta hiperlipídica por 60 dias apresentaram hiperinsulinemia (29,7%) e hiperglicemia (9,3%) quando comparado com os valores encontrados no grupo controle. Deste modo, foi possível concluir que a ração desenvolvida neste estudo foi eficiente em desencadear o quadro de obesidade com prejuízo na tolerância à glicose em ratas saudáveis / Abstract: Obesity has been reported as a worldwide epidemic, independent of economic and social conditions. The possible causes of increased mortality and morbidity associated with obesity have been focused by many studies that attempt to understand the X syndrome, one of the consequences of obesity. The aim ofthe present study was to develop a high fat diet based on the dietary intake of Brazilian obese women, which would be able to induce dietary obesity in healthy female rats. The diet was formulated with lard as fat source (38,7% of calories), casein as protein source (17,1 % of calories) and starch as carbohydrate source (44,2% of calories). After 40 days of high fat diet consumption, young female Wistar rats presented the same body weight compared with the control group, but higher carcass fat content. Brown adipose tissue weight was also increased in these animals, as compared with controls. Evidence of fat accumulation was higher when the diet was sustained for 60 and 120 days. We could also identify impairment in glucose tolerance with the oral glucose test tolerance after 40,60 and 120 days in the animals on the high fat diet. These rats presented hyperinsulinemia (29,7%) and hyperglycemia (9,3%) after 60 days, as compared with controls. The diet developed in this study was therefore efficient in inducing obesity and glucose intolerance and healthy female rats / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador : Antonio Herbert Lancha Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-02T23:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francischi_RachelPamfilioPradode_M.pdf: 10363324 bytes, checksum: bf68d1468b48d6b02221c295845846bf (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Dietas hiperlipídicas (HL) são fatores de risco para doenças metabólicas. A alimentação fracionada (padrão nibbling) parece prevenir tais desordens, e dietas com poucas e volumosas refeições (padrão gorging) podem causar obesidade e picos na insulinemia. O objetivo deste estudo foi avaliar o desenvolvimento de obesidade, de intolerância à glicose e de dislipidemia em ratas submetidas a diferentes freqüências de ingestão alimentar em dietas controle (11% de lipídeos) ou HL (39% de lipídeos). Ratas Wistar foram acompanhadas por 8 semanas, tendo sido divididas em 4 grupos: CG (controle gorging, com ingestão de ração comercial lx/dia durante 2h/dia); HLG (HL gorging, com consumo de HL lx/dia por 2h/dia); CN (controle nibbling, com acesso 24h/d à ração comercial) e HLN (HL nibbling, com acesso 24h/d à ração HL). O consumo alimentar foi limitado para igualar a ingestão energética entre os 4 grupos. Foram realizados OGTTs (testes orais de tolerância à glicose), dissecações e pesagens dos tecidos adiposos, extrações de gorduras dos tecidos, análises séricas e de glicogênio. Animais em HL apresentaram maior peso e maiores depósitos de tecido adiposo. A incorporação de gorduras na carcaça foi maior em CG (88,1 i: 21,0 mglg) que CN (55,7 i: 11,2 mglg), porém semelhante entre HLG (101,9 i: 19,2 mglg) e HLN (101,3 i: 14,3 mglg). CG e CN apresentaram maior conteúdo de glicogênio muscular que HLG e HLN. Grupos gorging apresentam maior teor de glicogênio hepático. Não foram detectadas diferenças na insulinemia, colesterolemia, trigliceridemia, albuminemia e nas concentrações de HDLcolesterol sérico, porém HLG apresentou a maior glicemia basal. A curva glicêmica de animais em HL apresentou glicemias mais elevadas que os controles. Houve prejuízo na tolerância à glicose também em resposta ao padrão gorging. O padrão gorging causou maior acúmulo de gorduras nos animais em dieta com restrição de gorduras, mas não aumentou o já eficiente acúmulo de tecido adiposo da alta ingestão de lipídeos. A associação da HL ao padrão gorging induziu prejuízos na tolerância à glicose. Estudos futuros serão importantes para melhor caracterizar a evolução da síndrome metabólica em resposta a estes comportamentos alimentares / Abstract: Fat diets (HL) are risk factor for metabolic diseases. Frequent feeding (nibbling pattern) may prevent these disorders, and meal feeding (gorging) may cause obesity and insulinemia peaks. The aim of this study was to evaluate obesity and glucose intolerance development, and serum lipids in rats submitted to different feeding frequencies associated to HL (39% fat) and control diet (11%). Female Wistar rats were accompanied during 8 weeks divided into: CG (gorging control, one meal a day with stock diet for 2h1day); BLG (gorging fat, one meal a day with fat rich diet for 2h1day); CN (nibbling control, 24h1d access to stock diet); BLN (nibbling fat, 24h1d access to fat rich diet). Food intake was limited in order to match the energy intake among all groups. OGTT (Oral glucose tolerance test), adipose tissue dissection, lipid extraction, plasma and glycogen analyses were performed. HL animals were heavier and fatter than controls. Lipid incorporation into carcass fat were greater in CG (88,1 i: 21,0 mg/g) than CN (55,7 i: 11,2 mg/g), however BLG (101,9 i: 19,2 mg/g) and BLN (101,3:t 14,3 mg/g) had the same fat amount in body carcass. CG and CN had more musc1e glycogen content than BLG and BLN. Gorging groups showed heavier liver glycogen deposit. There were no differences in insulinemia, cholesterolemia, serum albumin and serum HDL-cholesterol, but BLG had the greatest basal serum glucose. OGTT showed greater glucose concentrations in HL animals than in controls. There was glucose tolerance impairment in gorging rats. Meal feeding increased the rate of fat deposition when the low-fat diet is given, but did not improve the already efficient utilization of the high-fat diet. The association between HL and gorging induced glucose tolerance impairment. Future studies are important to better understand the metabolic syndrome evolution consequent to these feeding behaviors / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular