Energy issues gathered strong attention over the past decade, reaching IT data processing infrastructures. Now, they need to cope with such responsibility, adjusting existing platforms to reach acceptable performance while promoting energy consumption reduction. As the de facto platform for Big Data, Apache Hadoop has evolved significantly over the last years, with more than 60 releases bringing new features. By implementing the MapReduce programming paradigm and leveraging HDFS, its distributed file system, Hadoop has become a reliable and fault tolerant middleware for parallel and distributed computing over large datasets. Nevertheless, Hadoop may struggle under certain workloads, resulting in poor performance and high energy consumption. Users increasingly demand that high performance computing solutions address sustainability and limit energy consumption. In this thesis, we introduce HDFSH, a hybrid storage mechanism for HDFS, which uses a combination of Hard Disks and Solid-State Disks to achieve higher performance while saving power in Hadoop computations. HDFSH brings, to the middleware, the best from HDs (affordable cost per GB and high storage capacity) and SSDs (high throughput and low energy consumption) in a configurable fashion, using dedicated storage zones for each storage device type. We implemented our mechanism as a block placement policy for HDFS, and assessed it over six recent releases of Hadoop with different architectural properties. Results indicate that our approach increases overall job performance while decreasing the energy consumption under most hybrid configurations evaluated. Our results also showed that, in many cases, storing only part of the data in SSDs results in significant energy savings and execution speedups / Ao longo da última década, questões energéticas atraíram forte atenção da sociedade, chegando às infraestruturas de TI para processamento de dados. Agora, essas infraestruturas devem se ajustar a essa responsabilidade, adequando plataformas existentes para alcançar desempenho aceitável enquanto promovem a redução no consumo de energia. Considerado um padrão para o processamento de Big Data, o Apache Hadoop tem evoluído significativamente ao longo dos últimos anos, com mais de 60 versões lançadas. Implementando o paradigma de programação MapReduce juntamente com o HDFS, seu sistema de arquivos distribuídos, o Hadoop tornou-se um middleware tolerante a falhas e confiável para a computação paralela e distribuída para grandes conjuntos de dados. No entanto, o Hadoop pode perder desempenho com determinadas cargas de trabalho, resultando em elevado consumo de energia. Cada vez mais, usuários exigem que a sustentabilidade e o consumo de energia controlado sejam parte intrínseca de soluções de computação de alto desempenho. Nesta tese, apresentamos o HDFSH, um sistema de armazenamento híbrido para o HDFS, que usa uma combinação de discos rígidos e discos de estado sólido para alcançar maior desempenho, promovendo economia de energia em aplicações usando Hadoop. O HDFSH traz ao middleware o melhor dos HDs (custo acessível por GB e grande capacidade de armazenamento) e SSDs (alto desempenho e baixo consumo de energia) de forma configurável, usando zonas de armazenamento dedicadas para cada dispositivo de armazenamento. Implementamos nosso mecanismo como uma política de alocação de blocos para o HDFS e o avaliamos em seis versões recentes do Hadoop com diferentes arquiteturas de software. Os resultados indicam que nossa abordagem aumenta o desempenho geral das aplicações, enquanto diminui o consumo de energia na maioria das configurações híbridas avaliadas. Os resultados também mostram que, em muitos casos, armazenar apenas uma parte dos dados em SSDs resulta em economia significativa de energia e aumento na velocidade de execução

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4452.pdf: 7806002 bytes, checksum: 03f3df43afda775ba6b11c313093d1d5 (MD5) Previous issue date: 2012-06-13 / Financiadora de Estudos e Projetos / The physical inactivity has been indicated by the World Health Organization (WHO) as one of the main risk factors for the incidence of Chronic Non-Communicable Diseases (CNCDs). Millions of deaths in the world are a result of these diseases, and this number has increased each year. In an attempt to change this scenario WHO has stimulated regular practice of physical activities, because they play an important role in preventing CNCDs. In Brazil, these activities are performed by health units which generate a large amount of data that need treatment. To deal with this problem we developed UCEMEPA, an environment that employs Ubiquitous Computing technologies and wireless communication networks, in order to monitor remotely and evaluate participants of physical activity groups in real-time. This environment automatically collects physiologic data, and provides indicators which will support and direct public policies for promoting physical activity. In this sense, UCEMEPA will contribute for the promotion of health and quality of life, and for the conduction of longitudinal studies aiming to establish correlations between the practice of physical activity and CNCDs prevention. / A inatividade física tem sido apontada pela Organização Mundial de Saúde (OMS) como um dos principais fatores de risco comportamentais responsáveis pela incidência de Doenças Crônicas Não Transmissíveis (DCNTs). Milhões de mortes no mundo são decorrentes dessas doenças e esse número vem aumentando a cada ano. Na tentativa de reverter esse quadro a OMS vem estimulando as práticas regulares de atividade física, já que estas possuem um importante papel na prevenção de DCNTs. No Brasil a promoção dessas atividades é realizada por unidades regionalizadas de saúde e geram uma grande quantidade de dados que carecem de processamento e tratamento. Em resposta a esse problema nós desenvolvemos o ACUMAAF, um ambiente que emprega tecnologias emergentes da Computação Ubíqua e redes de comunicação sem fio para monitorar e avaliar, em tempo real e a distância, participantes de grupos de atividade física. Esse ambiente coleta dados fisiológicos de forma automática e coletiva e tem como objetivo possibilitar a geração de indicadores capazes de apoiar e nortear políticas públicas de promoção de atividade física. O ACUMAAF é um ambiente computacional com contribuições para a promoção da saúde, para a promoção da qualidade de vida da população e para a realização de estudos longitudinais objetivando relacionar atividade física e a prevenção de DCNTs.

Orientador: Eleri Cardozo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T04:04:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_WanderEuclidesCarneiroPimentel_M.pdf: 357644 bytes, checksum: 6f95a222f32c2fedcd60b534ac8c8f8d (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho apresenta uma infra-estrutura para auxílio ao desenvolvimento de software baseado em componentes para dispositivos móveis com baixo poder de processamento e armazenamento. Esta infra-estrutura baseia-se em um modelo de componentes neutro em termos de tecnologia e especificado inteiramente em UML (Unified Modeling Language). A plataforma utiliza Web Services para comunicação síncrona entre os componentes. Um Serviço de Notificação baseado em documentos XML (Extensible Markup Language) foi desenvolvido para suporte a notificação assíncrona entre componentes. Um exemplo de aplicação na área de gerência de redes ilustra as funcionalidades da infra-estrutura / Abstract: This work presents an infrastructure for supporting component-based software development for mobile devices with limited resources regarding processing power and storage. This infrastructure is based on a neutral component model in terms of technology and specified entirely in UML (Unified Modeling Language). The platform employs Web Services for synchronous communication between components. A Notification Service based on XML (Extensible Markup Language) documents was developed in order to support asynchronous communication among the components. An example of application in the field of network management illustrates the functionalities of the infrastructure / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica