Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-18T01:57:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 185327.pdf: 705583 bytes, checksum: c3e2994e2d7e11a9cfdecf6b3de06b28 (MD5) / O objetivo principal deste trabalho é propor um mecanismo de comunicação entre processos baseado no modelo de comunicação em grupo para o ambiente paralelo/distribuído CRUX. Um programa paralelo/distribuído no ambiente CRUX é composto por vários processos que se comunicam através de mensagens (comunicação um-para-um). Os processos são criados dinamicamente, podendo ser mapeados em qualquer um dos componentes (nós) do ambiente paralelo/distribuído CRUX. A partir do mecanismo proposto será possível: a) comunicar (envio de mensagens) um processo com n outros processos pertencentes ao mesmo grupo (comunicação um-para-n); b) uma melhor estruturação das aplicações que têm comunicação em grupo como requisito e c) um melhor desempenho na comunicação entre os grupos de processos. O mecanismo proposto tem como metas principais: suportar o gerenciamento dos grupos e o envio/recepção de mensagens de/para os grupos. Para tanto, utiliza uma abordagem onde um servidor de grupos centralizado mantém uma tabela com informações sobre os grupos do sistema. As mensagens podem ser enviadas ponto-a-ponto para um membro de um grupo ou então difundidas para todos os membros do grupo. Em qualquer um dos casos a comunicação é síncrona.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T07:31:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T23:58:24Z : No. of bitstreams: 1 138896.pdf: 6242580 bytes, checksum: c8892a02218d6c0abc405f30e96bfa2f (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico / Made available in DSpace on 2012-10-17T14:09:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T16:02:11Z : No. of bitstreams: 1 179262.pdf: 4682701 bytes, checksum: f66836e8915fc745892ae816a52503d2 (MD5) / Em sistemas de larga escala, como a Internet, pode-se através do middleware de comunicação CORBA melhorar os requisitos de reusabilidade, de portabilidade e de interoperabilidade característicos dos sistemas abertos e necessários, por exemplo, em ambientes de negócios. O serviço de segurança do padrão CORBA, o CORBAsec, por sua vez, acrescenta a estes sistemas funcionalidades visando garantir a autenticidade dos usuários, a confidencialidade e a integridade das informações compartilhadas, e o uso legítimo dos recursos e informações do sistema. Neste sentido, este trabalho visa apresentar e discutir o serviço de segurança do CORBA. Com base nos documentos da OMG tem-se neste trabalho, como objetivo, construir um protótipo no sentido de mostrar a aplicabilidade do modelo CORBA de segurança. Os resultados obtidos comprovam a potencialidade do CORBAsec em fornecer segurança às aplicações críticas comuns em ambientes distribuídos e heterogêneos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-24T21:28:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 263928.pdf: 1317827 bytes, checksum: 5c63a0e9320c2d62407194a4f03ddf55 (MD5) / As tecnologias de grades computacionais são largamente utilizadas como uma forma barata de agregar poder computacional. Estas estruturas ajudam a oferecer serviços, unindo equipamentos e compartilhando os recursos como se a rede fosse um único computador. Porém, a complexidade de gerenciamento aumenta à medida que a quantidade de recursos inseridos na grade cresce. Diante do exposto, a gerência manual dos ambientes de grades é inviável. Este ambiente necessita de métodos de gerência autonômica para oferecer disponibilidade, qualidade de serviço e configurações otimizadas. Este trabalho apresenta um sistema de gerência para ambientes de grade computacional baseada em elementos autonômicos, que visa fornecer ao sistema características de auto-gerenciamento. Também no escopo deste trabalho, são descritos detalhes da implementação do sistema proposto e a realização de estudos de caso em diferentes cenários. Grid computing technologies are being applied as an affordable method to cluster computational power together. These structures aim to support service applications by grouping devices and shared resources in one large computational unit. However, the management complexity grows proportionally to the number of resources being integrated. From a given point up, manual management of large grid structures is unfeasible. This scenario calls for automated management methods to support availability, quality of service and optimized configurations. This work presents the design of a grid computing management system based on autonomic elements, which aims to promote characteristics of self-management. In addition, it introduces a proof-of-concept implementation and case study scenarios.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-24T23:44:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289042.pdf: 954378 bytes, checksum: 425c47463304c441d075e74b1c269f0f (MD5) / Com a contínua expansão da Internet, a busca de informação relevante deve atender requisitos de tempo e qualidade. A área da inteligência artificial possui soluções de busca informada sofisticadas que tratam essas variáveis: tempo e qualidade. Esses sistemas de busca de informação são sistemas distribuídos de tempo real, uma área emergente de pesquisa e que tem nos apresentado soluções de arquitetura computacional com alta escalabilidade. Uma alternativa para a busca de informação em tempo real é a tecnologia de agentes móveis, a qual vem sendo objeto de pesquisa desde antes da popularização da Internet, mas vem ganhando força com a padronização desta tecnologia através da FIPA, uma fundação filiada ao IEEE. A introdução de agentes móveis no cenário de sistemas distribuídos traz diversas vantagens e possuem características que são altamente desejáveis para sistemas distribuídos de tempo real. Os agentes móveis também utilizam técnicas originadas na inteligência artificial para melhorar seu desempenho em cenários com restrição temporal. Uma dessas técnicas é a de anytime algorithms, que permite ao algoritmo controlar a qualidade da resposta em função do tempo de execução. Neste trabalho serão apresentados cenários envolvendo busca de informação em servidores distribuídos. Para realizar experimentos nestes cenários, serão apresentadas novas heurísticas para determinação de itinerário de agentes móveis na busca de informação em ambientes distribuídos com características de tempo real. Serão utilizadas plataformas de agentes móveis existentes no mercado, padrões de tecnologia de agentes e também técnicas de controle de execução de algoritmos em ambientes de tempo real.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:08:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 242029.pdf: 448754 bytes, checksum: 0938917d43702c38204b2dac17f028ec (MD5) / Fornecer segurança em um sistema distribuído requer mais que autenticação de usuário através de senha ou certificado digital e sigilo na transmissão de informações. É preciso fazer o controle rigoroso das tarefas que estão sendo executadas para evitar que usuários maliciosos quebrem as políticas do grid, para que o uso de senhas roubadas possa ser identificado e, também, que ataques conhecidos sejam detectados rapidamente. Neste trabalho é apresentada uma proposta de detecção de intrusão em grid que aplica paralelamente duas técnicas distintas de detecção de intrusão sobre os dados de auditoria colhidos do middleware. É realizada uma analise de anomalia para verificar se as ações correspondem ao perfil de comportamento conhecido e uma analise de conhecimento que verifica quebras na política de segurança e padrões de ataques conhecidos. Desta forma foi proposto um padrão para descrever regras e políticas. A proposta foi validada e mensurada visando observar a sua exatidão com a quantidade de falsos positivos e falsos negativos e performance para conhecer o custo de processamen

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-24T06:14:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 250364.pdf: 958664 bytes, checksum: 56b35e5fa30b58668069cc9f0698a96e (MD5) / O escalonamento de tarefas em sistemas distribuídos é uma área que ainda há necessidade de pesquisas, tanto pelas promissoras evoluções previstas nos sistema de Grid e P2P, quanto nas dificuldades de conciliar o funcionamento de todos os tipos e configurações de nodo que podem existir nesse tipo de rede. Dentro da natureza humana, o sistema econômico já é um modelo de negociação consolidado e fundamentado, o que lhe garante confiança em seus conceitos apresentados. Essa confiança é o que se busca para que seja utilizado no escalonamento de tarefas em um Grid computacional. Baseado nesses fundamentos, nesse trabalho procuramos estender as pesquisas que estão sendo feitos na área de Economia Grid, que nada mais é do que a junção dos conceitos de economia com esse tipo de sistema distribuído denominado Grid. Mas especificamente, propomos uma arquitetura em que o escalonamento das tarefas seja realizado de forma justa ao desempenho de cada nodo, atribuindo mais tarefas para os nodos que possuem melhores condições de atender a requisição. Task scheduling in distributed systems is still an area in need of research, as much because of the promising improvements in Grid and other P2P systems as because of the difficulties in conciliating all the kinds of node configurations that are permitted in such systems. In human affairs the economic system is an already consolidated and well founded negotiation model, which gives confidence to its concepts. This trust is what we seek for task scheduling in computational grids. On this basis, this work explores the research being conducted on Grid Economy, which is nothing more than the linking of economy notions with grid systems. More specifically, we describe an architecture in which task scheduling is performed fairly in regards to each node's performance capabilities, assigning more tasks to nodes which are more capable of responding to requests.

Este trabajo consiste en el desarrollo de una biblioteca que permita jugar en lína con emuladores para la plataforma Windows. Se analiza y contrasta la emulación de juegos que no poseen una vía para jugarlos en línea con la sincronización y consistencia en sistemas distribuidos. Por un lado, el distribuir la emulación de un hardware requiere una consistencia fuerte, sacrificando tiempo de reacción. Mientras que en los juegos en línea, se desea un tiempo mínimo entre entrada y reacción. Análisis para ambos casos son presentados, los que debieron ser aplicados de forma equilibrada. Para ello se define un enfoque y un aborde de sincronización controlando la entrada a la máquina emulada. Se presenta una solución inicial rápida para ver los problemas específicos a este particular caso. Lo primero fue la conciencia de que el estado de una máquina debe ser mantenido por el tiempo de ejecución del emulador, sino que por el tiempo virtual de la máquina emulada. Ya con esto establecido, vino un ajuste del retardo para mejorar la interactividad con el usuario y un protocolo que se ajustara al comportamiento reacio del emulador al intentar ajustar la velocidad de emulación. Se vio que una pausa por un tiempo fijo sería compensado por la emulación. Después de esto, frente a una buena consistencia entre los nodos se mejoró nuevamente la interactividad permitiendo que la entrada del jugador pudiese tener reintentos de ser inyectada. Esto entrega una solución satisfactorioa para usuarios jugadores. Finalmente se discuten posibles problemas no abarcados, maneras de solucionarlos y detalles de la implementación resultante.

Um dos maiores desafios no desenvolvimento de sistemas de alto desempenho é a questão da transferência e armazenamento de grandes quantidades de dados dentro do sistema. Diferentes abordagens tentam solucionar este problema. Entre elas, tem-se os sistemas de arquivos voltados para cluster, como PVFS, Lustre e NFSp. Eles distribuem as funções de armazenamento entre os nós do cluster. Na maioria dos casos, os nós do sistema de arquivos são divididos em duas categorias: servidores de dados e servidores de metadados. Assim, fica a cargo do administrador determinar como estes servidores são dispostos dentro do cluster. No entanto, esta tarefa nem sempre é óbvia, pois grande parte dos sistemas de arquivos exige que os nós destinados ao sistema sejam determinados na sua instalação, sem a possibilidade de alterações posteriores. Uma má configuração inicial pode exigir a reinstalação do sistema, e o fato de não fazer esta reinstalação pode resultar em um serviço que não satisfaz às necessidades dos usuários.O objetivo deste trabalho é propor um modelo de tratamento do dinamismo de servidores de dados em um sistema de arquivos para cluster. Três cenários foram estudados, e para cada um deles foram analisadas estratégias de autoconfiguração do sistema de arquivos emtempo de execução. O primeiro caso tratado foi a adição de servidores de dados por parte do administrador para expandir a capacidade do sistema de arquivos. Testes sobre este caso mostraram que, nas situações onde a distribuição de carga entre os servidores de dados é homogênea, pode-se extrair os melhores resultados do sistema. O segundo caso tratado foi a inserção por parte do usuário de servidores temporários de dados. Esta inserção temcomo objetivo suprir as necessidades temporárias de algumas aplicações. Foram realizados testes comparando o desempenho de aplicações com e sem a utilização de servidores temporários. Em todos os casos, a aplicação com servidores temporários teve maior desempenho, atingindo até 20% de ganho. O último cenário tratado combina técnicas de replicação com o dinamismo de nós. Assim, foi possível manter o sistema de arquivos em funcionamento mesmo após a perda de um servidor de dados. Os resultados mostraram que a perda de servidores de dados pode resultar em desequilíbrio de carga entre servidores, comprometendo o desempenho do sistema de arquivos. / One of the most important challenges to high performance systems designers is storing and transfering large amounts of data between the nodes on the system. Different approaches have been proposed to solve this storage performance problem. Cluster file systems, like PVFS, Lustre and NFSp are examples of such systems, as they distribute the functionality of a file system across the nodes of cluster, achieving a high level of parallelism and offering a larger storage space than centralized solutions. Usually the file system nodes are of two types: metadata servers and data servers. The placement of those services on a cluster is left to the cluster administrator. Such configuration is not an obvious task, as most file systems do not allow changing the configuration after the installation. A suboptimal initial configuration may result on a file system that does not fit the users need and changing such configuration may require a file system reinstall. The objective of this work is to propose a model to treat the dynamism of data servers on a cluster file system. Three scenarios were studied and for each one we have designed suitable reconfiguration strategies. The first case has its origin on the system administrator’s actions, adding or removing data servers to change the capacity of the file system. The tests have shown that with an homogeneous load distribution across the servers it was possible to obtain the best results. The second scenario treats the temporary data server insertion by the user. This case aims to provide extra storage capacity to a specified application. Tests were performed comparing applications with and without temporary data servers. On all the cases the application with temporary data server has had better performance results, reaching 20% of performance gain. The last scenario, combines replication techniqueswith server dynamism. Thisway, itwas possible to keep the file systemworking even on data servers failure. The tests have shown that the losts of a nodemay result on load unbalancing on data servers, degrading the overall file system performance.

A injeção de falhas permite acelerar a ocorrência de erros em um sistema para que seja possível a validação de seu comportamento sob falhas, assim como a avaliação do impacto dos mecanismos de detecção e remoção de erros no desempenho do sistema. Abordagens que facilitem o desenvolvimento de injetores vêm sendo buscadas com empenho, variando desde a inserção de injetores no kernel do sistema operacional até o uso de reflexão computacional para aplicações orientadas a objetos. Este trabalho explora os recursos da Programação Orientada a Aspectos como estratégia para a criação de ferramentas de injeção de falhas. A Programação Orientada a Aspectos tem como objetivo a modularização de interesses transversais, isto é, interesses que atravessam as unidades naturais de modularização. A injeção de falhas possui um comportamento que abrange os diversos módulos da aplicação alvo, afetando métodos que são executados em diversas classes em diversos pontos da aplicação. Desta forma, a injeção de falhas pode ser encapsulada sob a forma de aspectos. Para demonstrar a validade da proposta apresentada foi desenvolvida a ferramenta FICTA – Fault Injection Communication Tool based on Aspects. O objetivo é a validação de aplicações Java distribuídas, construídas sobre o protocolo UDP e que implementem mecanismos de tolerância a falhas em protocolos de camadas superiores. A importância de instrumentar um protocolo de base é justificada pelo fato da necessidade de validar aplicações, toolkits e middlewares que implementem tolerância a falhas em camadas superiores, logo, esses protocolos devem lidar corretamente com as falhas de mais baixo nível. A ferramenta abrange falha de colapso e omissão de mensagens do protocolo UDP. O uso de Programação Orientada a Aspectos na construção de FICTA resultou em uma ferramenta altamente modular, reusável e flexível, que pode ser facilmente inserida e removida da aplicação alvo, sem causar intrusividade espacial no código fonte da aplicação. / The fault injection allows us to accelerate the occurrence of failures in a system so that it is possible to validate its behavior under faults, as well as the evaluation of the impact on the mechanisms of detection and removal of failures in the performance of the system. The approaches that may facilitate the development of injectors have been searched with effort, varying from the insertion of injectors in the kernel of the operational system up to the computational reflection for object oriented applications. This work explores the resources of the Aspect Oriented Programming as a strategy to create tools of fault injection. The Aspect Oriented Programming has as its goal the modularization of the crosscutting concerns, that is to say the interests that cross the natural units of modularization. The fault injection has a behavior that covers the various modules of the target application, affecting methods that are executed in several classes of several areas of the application. Thus, the Fault Injection may be encapsulated under the form of aspects. To demonstrate the worthiness of the presented proposal, a tool called FICTA - Fault Injection Communication Tool based on Aspects, has been developed. The aim is to validate Java distributed applications built under the UDP protocol so that the fault tolerance mechanisms can be implemented in upper layers. The importance of instrumentate a protocol of base is justified by the necessity of validating applications, toolkits and middlewares that implement fault tolerance in upper layers, then, these protocols must deal correctly with the lower level faults. The tool covers crash and message omission faults of the UDP protocol. The use of Aspect Oriented Programming in the construction of FICTA resulted in a tool highly modular, reusable and flexible that may be easily inserted and removed from the target application, without causing spatial intrusiveness in the source code of the application.