Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-05-09Bitstream added on 2014-06-13T19:59:31Z : No. of bitstreams: 1 aguiar_cs_me_sjrp.pdf: 1247995 bytes, checksum: f5aee55885a540898989509b38e1f1d5 (MD5) / Este trabalho apresenta um modelo de boot remoto para computadores commodity utilizando máquinas virtuais e sistemas de arquivos distribuídos e paralelos. O modelo proposto pode substituir o boot local com disco rígido por um boot através da rede de comunicação, aumentando assim a flexibilidade e manutenibilidade do parque de máquinas, além de permitir que dezenas de sistemas operacionais distintos sejam inicializados sem a necessidade de um disco rígido nos clientes, reduzindo dessa forma o custo em hardware e diminuindo a complexidade de instalação e manutenção de software, implantando um único ponto centralizado de gerenciamento. O projeto analisa maneiras de otimizar a transmissão de blocos de dados com técnicas de localidade de dados, sistemas de arquivos distribuídos e balanceamento de carga para implementar um ambiente robusto e de virtualização distribuída. O modelo também auxilia implementações de clusters multiuso e LAN grids para computadores commodity, provendo ferramentas para aproveitar recursos computacionais ociosos em conjuntos de computadores conectados. Neste estudo foram analisados diferentes modelos de sistemas de arquivos distribuídos, detalhando suas principais características e utilizações, e foram realizados experimentos com a virtualização distribuída juntamente com balanceamento de carga. A implantação de um sistema de arquivos híbrido através da integração de PVFS2 com pNFS trouxe melhorias de até 16% na velocidade de operações de leitura e permitiu maior escalabilidade da solução, assim como o gerenciamento de cache que permitiu a melhora de até 37% na velocidade de boot do middleware. Os resultados obtidos também viabilizaram o uso da solução para um grande número de computadores e possibilitaram o boot escalável de imagens virtuais remotamente. / This work presents a remote boot model to commodity computers using virtual machines and distributed and parallel file system. The proposed model can replace the local hard disk boot to a boot over the network of communication, thereby increasing the flexibility and maintainability of the group of machines, and with that allowing dozens of different operating system to be initialized without the need of a hard disk on customers, thus reducing the cost in hardware and reducing the complexity of installation and maintenance of software, implementing a centralized management unit. The project examines ways to optimize the data block transmission with techniques of data locality, distributed file system and load balancing to implement a robust environment for distributed virtualization. The model also helps implementations of multiuse clusters and grids to commodity computers, providing tools to take advantage of idle computing resources in connected computers. In this study it was analyzed different models of distributed file system, detailing their main characteristics and uses, it was also conducted experiments with distributed virtualization along with load balancing, which showed improvements in the overall performance of the system. The deployment of a hybrid filesystem by mixing PVFS2 with pNFS brought improvements of up to 16% in the speed of operations for reading and allowed greater scalability of the solution, as well as the management of cache that allowed the improvement of up to 37% in speed the boot of middleware. The results also made possible the use of the solution for a large number of computers and allowed a scalable boot of virtual images remotely.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-07-12T19:23:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) jcd-phd_thesis_final-entrega-biblioteca.pdf: 10811665 bytes, checksum: 4aae0bc706b64354c18e874517000dcd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-12T19:23:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) jcd-phd_thesis_final-entrega-biblioteca.pdf: 10811665 bytes, checksum: 4aae0bc706b64354c18e874517000dcd (MD5) Previous issue date: 2015-11-03 / A crescente adoção e uso de computação em nuvem, revolucionou o processo de aquisição de recursos computacionais, causando uma transferência das despesas em CAPEX para despesas em OPEX. Neste contexto, as organizações, públicas e/ou privadas, tiveram que se adaptar a esta nova realidade de consumo trazida pela computação em nuvem. Deste modo, o caminho natural seria alugar estes recursos computacionais em provedores de nuvem, pois poucas empresas podem investir o capital necessário na construção de data centers para hospedarem suas nuvens (e/ou serviços). Embora nos últimos anos tenha havido uma evolução e adequação da legislação em vigor sobre uso de computação em nuvem, armazenamento de dados, segurança da informação, entre outras questões, surgiu a necessidade da criação de ofertas de serviços de nuvem dentro da administração pública, principalmente graças às imposições causadas pela legislações, que impõem sérias restrições quanto a escolha dos provedores de serviços, armazenamento de dados e segurança. A partir deste cenário, com o objetivo de atender à crescente demanda por gerenciamento de infraestruturas de TIC baseadas em computação em nuvem este trabalho propõe uma solução chamada UCloud, composta por uma metodologia, no formato de um modelo de referência e um conjunto de ferramentas que juntas viabilizarão a transição da infraestrutura de data center tradicional para uma infraestrutura virtualização e, posteriormente, para o ambiente de nuvem. A proposta também viabilizou a possibilidade da oferta de data center como serviço em um cenário onde todos elementos da infraestrutura - redes, armazenamento, CPU e segurança - são virtualizados e entregues como um serviço. A principal contribuição deste trabalho foi a definição e especificação de um modelo de referência para a implementação de ambientes de nuvem na administração publica, respeitando a legislação corrente no tocante às recomendações para o uso de computação em nuvem pela Administração Pública, assim como a introdução e implementação do conceito de data center como serviço. Como resultado obteve-se um modelo de referência para implantação de nuvens privadas na administração pública em conformidade com a legislação brasileira e seguindo boas práticas de mercado. Experimentos de campo mostraram como a plataforma UCloud conseguiu atender aos requisitos do modelo através do gerenciamento de ambientes virtualizados e ambientes nuvem, proporcionando automatização de tarefas antes realizadas manualmente ou de forma ineficiente. / The increasing adoption and use of cloud computing has revolutionized the process of acquiring computing resources, causing a transfer from capital to operational expenditures. In this context, public and private organizations had to adapt to the new reality of consumption and provisioning brought about by cloud computing. In this way, the natural path would be to rent these computing resources in cloud providers because some companies can spent millions in data center construction for hosting his clouds. Although in recent years the law has evolved and adapted on cloud computing usage, data storaging, information security, among other issues, the need to create cloud service offerings has emerged within the public administration, especially because of impositions caused by the laws, which impose severe restrictions on the choice of service providers, data storage and security. From this scenario, in order to meet the growing demand for management of cloud-based IT infrastructure this work proposed a solution called UCloud, consisting of a methodology, presented as reference model and tools that together will enable the transition from traditional data center infrastructure for a virtualized infrastructure and subsequently to cloud environment. The proposal also allowed the data center as a service offering, a scenario where all infrastructure elements - networking, storage, CPU and safety - are virtualized and delivered as a service. The main contribution of this work was the definition and specification of a reference model for implementing cloud environments in public administration, respecting current legislation regarding and following the federal recommendations for cloud computing usage. As well as, the introduction and implementation of data center as a service concept. As a result we obtained a reference model for deploying private clouds in public administration in accordance with Brazilian law and following well know practices. Field experiments have shown how UCloud platform could meet the model requirements through the management of virtualized environments and cloud environments, providing automation of tasks previously made manually or in inefficiently way.

Orientadores: Sandro Rigo, Edson Borin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-23T22:21:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zinsly_RaphaelMoreira_M.pdf: 2659662 bytes, checksum: 961bbb4fb596ee0d81d07c51279c44ed (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The complete abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

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Computação nas nuvens e um novo termo criado para expressar uma tendência tecnológica recente que virtualiza o data center. Esse conceito busca um melhor aproveitamento dos recursos computacionais e dos aplicativos corporativos, virtualizados por meio de programas de virtualização de sistema operacional (SO), plataformas, infraestruturas, softwares, entre outros. Essa virtualização ocorre por intermédio de maquinas virtuais (MV) para executar aplicativos nesse ambiente virtualizado. Contudo, uma MV pode ser configurada de tal forma que seu desempenho poderá ter um atraso no processamento por conta de gargalo(s) em algum hardware alocado. A fim de maximizar a alocação do hardware na criação da MV, foi desenvolvido um método de caracterização de aplicações para a coleta de dados de desempenho e busca da melhor configuração de MV. A partir desse estudo, pode-se identificar pelo workload a classificação do tipo de aplicação e apresentar o ambiente mais adequado, um recomendado e não recomendado. Dessa forma, a tendência de se obter um desempenho satisfatório nos ambientes virtualizados pode ser descoberta pela caracterização dos programas, o que possibilita avaliar o comportamento de cada cenário e identificar situações importantes para seu bom funcionamento. Para provar essa linha de raciocínio, foram executados programas mono e multiprocessador em ambientes de monitores de maquinas virtuais. Os resultados obtidos foram satisfatórios e estão de acordo com cada característica de aplicação conhecida previamente. Porem, podem ocorrer situações de exceção nesse método, principalmente quando o monitor de maquinas virtuais, e submetido a processamentos intensos. Com isso, a aplicação pode ter um atraso no processamento por conta do gargalo de processamento no monitor de maquinas virtuais, o que modifica o ambiente ideal dessa aplicação. Portanto, este estudo apresenta um método para identificar a configuração ideal para a execução de um aplicativo. / Cloud computing represents a new age, raised to express a new technology trending that virtualizes the data center. This concept advanced to make a better use of the computational resources and corporate application, virtualizing through the programs of operating systems virtualization, platform, infrastructure, software, etc. This virtualization occurs through the virtual machine (VM) to execute virtualized applications in this environment. However, a VM may be configured in such a way that the performance delays on processing, due to overhead or other hardware allocation itself. In order to maximize the hardware allocation on MV creation, it was developed a methodology of application characterization to collect performance data and achieve the best VM configuration. After this study, based on workload metric, it is possible to identify the classification of the application type and present the best configuration, the recommended environment and the not recommended. This way, the trend to achieve a satisfactory performance in virtualized environment may be discovered through the program characterization, which possibly evaluate the behavior of each scenario and identify important conditions for its proper operation. In order to prove this argument, mono and multi core applications under monitors of virtual machines were executed. The collected results were satisfactory and are aligned with each previously known application characteristic. However, it may occur exceptions in this method, mainly when the monitor of the virtual machine monitor is submitted with high volume of processing.

Made available in DSpace on 2015-03-05T14:01:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 22 / Bolsa para curso e programa de Pós Graduação / O presente trabalho propõe o Ubiquitous Oriented Programming (abreviadamente UOP), um modelo de programação orientado ao desenvolvimento de sistemas ubíquos. UOP utiliza os conceitos de Serviços e Orientação a Objetos, integrando-os com os requisitos de aplicações ubíquas como contexto, sensibilidade ao contexto, adaptação ao contexto, mobilidade de código e concorrência. Uma linguagem de programação (UbiLanguage) implementa os conceitos deste novo modelo de programação, provendo assim suporte ao desenvolvimento de sistemas ubíquos. O ambiente de desenvolvimento é composto por um compilador (UbiCompiler) que traduz código escrito em UbiLanguage para bytecode. A plataforma de execução é composta por uma máquina virtual ubíqua (UbiVM) que suporta a execução deste bytecode. / This work presents the Ubiquitous Oriented Programming (UOP in short), a programming model oriented to development of ubiquitous systems. UOP uses Services concepts and Object Oriented Programming, integrating them with the requirements of ubiquitous applications as context, context awareness, context adaptation, code mobility and concurrent. A programming language (UbiLanguage) implements the concepts of this new programming model, thus providing the development of ubiquitous systems. The development environment is composed by a compiler (UbiCompiler) which translates code written in UbiLanguage to bytecode. The execution platform is composed by a virtual machine (UbiVM) which supports the execution of this bytecode.

Computação nas nuvens e um novo termo criado para expressar uma tendência tecnológica recente que virtualiza o data center. Esse conceito busca um melhor aproveitamento dos recursos computacionais e dos aplicativos corporativos, virtualizados por meio de programas de virtualização de sistema operacional (SO), plataformas, infraestruturas, softwares, entre outros. Essa virtualização ocorre por intermédio de maquinas virtuais (MV) para executar aplicativos nesse ambiente virtualizado. Contudo, uma MV pode ser configurada de tal forma que seu desempenho poderá ter um atraso no processamento por conta de gargalo(s) em algum hardware alocado. A fim de maximizar a alocação do hardware na criação da MV, foi desenvolvido um método de caracterização de aplicações para a coleta de dados de desempenho e busca da melhor configuração de MV. A partir desse estudo, pode-se identificar pelo workload a classificação do tipo de aplicação e apresentar o ambiente mais adequado, um recomendado e não recomendado. Dessa forma, a tendência de se obter um desempenho satisfatório nos ambientes virtualizados pode ser descoberta pela caracterização dos programas, o que possibilita avaliar o comportamento de cada cenário e identificar situações importantes para seu bom funcionamento. Para provar essa linha de raciocínio, foram executados programas mono e multiprocessador em ambientes de monitores de maquinas virtuais. Os resultados obtidos foram satisfatórios e estão de acordo com cada característica de aplicação conhecida previamente. Porem, podem ocorrer situações de exceção nesse método, principalmente quando o monitor de maquinas virtuais, e submetido a processamentos intensos. Com isso, a aplicação pode ter um atraso no processamento por conta do gargalo de processamento no monitor de maquinas virtuais, o que modifica o ambiente ideal dessa aplicação. Portanto, este estudo apresenta um método para identificar a configuração ideal para a execução de um aplicativo. / Cloud computing represents a new age, raised to express a new technology trending that virtualizes the data center. This concept advanced to make a better use of the computational resources and corporate application, virtualizing through the programs of operating systems virtualization, platform, infrastructure, software, etc. This virtualization occurs through the virtual machine (VM) to execute virtualized applications in this environment. However, a VM may be configured in such a way that the performance delays on processing, due to overhead or other hardware allocation itself. In order to maximize the hardware allocation on MV creation, it was developed a methodology of application characterization to collect performance data and achieve the best VM configuration. After this study, based on workload metric, it is possible to identify the classification of the application type and present the best configuration, the recommended environment and the not recommended. This way, the trend to achieve a satisfactory performance in virtualized environment may be discovered through the program characterization, which possibly evaluate the behavior of each scenario and identify important conditions for its proper operation. In order to prove this argument, mono and multi core applications under monitors of virtual machines were executed. The collected results were satisfactory and are aligned with each previously known application characteristic. However, it may occur exceptions in this method, mainly when the monitor of the virtual machine monitor is submitted with high volume of processing.

We discuss the development of a number of algorithms and techniques to allow object oriented virtual machines to support many of the features needed by functional and other higher level languages. These features include non-strict evaluation, partial function application, higher ranked and higher kinded types. To test the mechanisms that we have developed we have also produced a compiler to allow the functional language Haskell to be compiled to a native executable for the Common Language Runtime. This has allowed us to demonstrate that the techniques we have developed are practically viable.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Virtual appliance is a new concept derived from the virtual machine monitors world. It is considered a data package that can be electronically distributed. Today, there area free and commercial virtual appliance repositories available on the market. These data packages are mostly composed by pre-configured and pre-optimized operating systems and applications joined to solve a specific computing problem. The growing virtual machine monitor market has lead to a wide virtual appliance variety available to end users. This diversity naturally results in heterogeneous virtual machines, ie, instances of virtual appliances that run on different virtual machine monitors. Thus, this work has as main goal propose and prototype a virtual appliance management solution for heterogeneous virtual machines, something less explored until now. The aim is to provide end users the ability of managing different environments, using virtual appliances, such as computer labs, clusters, networks and other kinds of computing environments. Virtual appliance creation and maintenance is more practical and effective for both system administrators and end users. Moreover, the sharing of different virtual appliances avoids the waste of time and disk space, as usually occurs with traditional approaches. In this work it is proposed, prototyped and evaluated a system for managing virtual appliances for heterogeneous virtual machines. This system has proved to be feasible for using VAP repositories to manage networked machines and systems, simplifying the work of end users and system administrators. / Com o desenvolvimento e a proliferação dos monitores de máquinas virtuais, surgiu um novo conceito, uma nova tendência na área de virtualização de sistemas: virtual appliance. Este, segundo a origem da definição, é um pacote de dados que pode ser distribuído eletronicamente. Hoje, existem repositórios livres e comerciais de virtual appliances no mercado. Esses pacotes são constituídos por um sistema operacional e aplicativos configurados e otimizados para resolver um determinado problema computacional. Há uma grande variedade de virtual appliances, para os mais diversos monitores de máquinas virtuais, disponíveis aos usuários finais. Essa diversidade leva a máquinas virtuais heterogêneas, ou seja, instâncias de virtual appliances que são executadas sobre diferentes monitores de máquinas virtuais. Sendo assim, o objeto deste trabalho é desenvolver uma solução para o gerenciamento de virtual appliances para máquinas virtuais heterogêneas, algo ainda pouco explorado. O objetivo é proporcionar aos usuários finais a possibilidade de gerenciar ambientes diversos, como laboratórios de informática, aglomerados de computadores, redes de computadores e ambientes de pesquisa e produção em geral, utilizando-se da diversidade, flexibilidade e disponibilidade dos virtual appliances. Criar e manter esses pacotes de dados é algo mais prático e eficaz, tanto para administradores de sistemas, quanto para usuários finais. Ademais, compartilhar os diferentes virtual appliances evita desperdícios de tempo e espaço, como costuma ocorrer com abordagens tradicionais. Neste trabalho é proposto, prototipado e avaliado um sistema de gerenciamento de virtual appliances para máquinas virtuais heterogêneas. Este sistema demonstrou-se viável para o gerenciamento de repositórios de VAPs em parques de máquinas, simplificando o trabalho dos usuários finais e dos administradores de sistemas.

Orientador: Marcos Antônio Cavenaghi / Banca: Renata Spolon Lobato / Banca: Ronaldo Lara Gonçalves / Resumo: O gerenciamento de um conglomerado de computadores em rede é uma atividade potencialmente complexa devido à natureza heterogênea destes equipamentos. Estas redes podem apresentar computadores com diferentes configurações em sua camada de software básico e aplicativos em função das diferenças de configuração de hardware em cada nó da rede. Neste cenário, cada computador torna-se uma entidade gerenciada individualmente, exigindo uma atividade manual de configuração da imagem de sistema ou com automatização limitada à camada de aplicativos. Tecnologias que oferecem gestão centralizada, como arquiteturas thin-client ou terminal de serviços, penalizam o desempenho das estações e oferecem capacidade reduzida para atender um número crescente de usuários uma vez que todo o processamento dos aplicativos dos clientes é executado em um único nó da rede. Outras arquiteturas para gerenciamento centralizado que atuam em camada de software são ineficazes em oferecer uma administração baseada em uma imagem única de configuração dado o forte acoplamento entre as camadas de software e hardware. Compreendendo as deficiências dos modelos tradicionais de gerenciamento centralizado de computadores, o objetivo deste trabalho é o desenvolvimento do FlexLab, mecanismo de gerenciamento de computadores através de Imagem de Sistema Única baseado em um middleware de virtualização distribuída. Por meio do middleware de virtualização do FlexLab, os computadores em rede de um ambiente são capazes de realizar o processo de boot remoto a partir de uma Imagem de Sistema Única desenvolvida sobre um hardware virtualizado. Esta imagem é hospedada e acessada a partir de um servidor central da rede, padronizando assim as configurações de software básico e aplicativos mesmo em um cenário de computadores com configuração heterogênea de hardware, simplificando... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Computer network management is a potentially complex task due to the heterogeneous nature of the hardware configuration of these machines. These networks may offer computers with different configuration in their basic software layer due to the configuration differences in their hardware layer and thus, in this scenario, each computer becomes an individual managed entity in the computer network and then requiring an individual and manually operated configuration procedure or automated maintenance restricted to application layer. Thin-client or terminal services do offer architectures for centralized management, however these architectures impose performance penalties for client execution and offer reduced scalability support in order to serve a growing number of users since all application processing is hosted and consume processing power of a single network node: the server. In the other hand, architectures for centralized management based on applications running over software layer are inefficient in offer computer management based on a single configuration image due to the tight coupling between software and hardware layers. Understanding the drawbacks of the theses centralized computer management solutions, the aim of this project is to develop the FlexLab, centralized computer management architecture through a Single System Image based on a distributed virtualization middleware. Through FlexLab virtualization middleware, the computers of a network environment are able to remote boot from a Single System Image targeting the virtual machine hardware. This Single System Image is hosted at a central network server and thus, standardizing basic software and applications configurations for networks with heterogeneous computer hardware configuration which simplifies computer management since all computers may be managed through a Single System Image. The experiments have shown that... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre