Les systèmes distribués, tels que les grilles, sont utilisés aujourd’hui pour l’exécution des grandes applications parallèles. Quelques caractéristiques de ces systèmes sont l’interconnexion complexe de ressources qui pourraient être présent et de la facile passage à l’échelle. La complexité d’interconnexion vient, par exemple, d’un nombre plus grand de directives de routage pour la communication entre les processus et une latence variable dans le temps. La passage à l’échelle signifie que des ressources peuvent être ajoutées indéfiniment simplement en les reliant à l’infrastructure existante. Ces caractéristiques influencent directement la façon dont la performance des applications parallèles doit être analysée. Les techniques de visualisation traditionnelles pour cette analyse sont généralement basées sur des diagrammes de Gantt que disposent la liste des composants de l’application verticalement et metent la ligne du temps sur l’axe horizontal. Ces représentations visuelles ne sont généralement pas adaptés à l’analyse des applications exécutées en parallèle dans les grilles. La première raison est qu’elles n’ont pas été conçues pour offrir aux développeurs une analyse qui montre aussi la topologie du réseau des ressources. La deuxième raison est que les techniques de visualisation traditionnels ne s’adaptent pas bien quand des milliers d’entités doivent être analysés ensemble. Cette thèse tente de résoudre les problèmes des techniques traditionnelles dans la visualisation des applications parallèles. L’idée principale est d’exploiter le domaine de la visualisation de l’information et essayer d’appliquer ses concepts dans le cadre de l’analyse des programmes parallèles. Portant de cette idée, la thèse propose deux modèles de visualisation : les trois dimensions et le modèle d’agrégation visuelle. Le premier peut être utilisé pour analyser les programmes parallèles en tenant compte de la topologie du réseau. L’affichage lui-même se compose de trois dimensions, où deux sont utilisés pour indiquer la topologie et la troisième est utilisée pour représenter le temps. Le second modèle peut être utilisé pour analyser des applications parallèles comportant un très grand nombre de processsus. Ce deuxième modèle exploite une organisation hiérarchique des données utilisée par une technique appelée Treemap pour représenter visuellement la hiérarchie. Les implications de cette thèse sont directement liées à l’analyse et la compréhension des applications parallèles exécutés dans les systèmes distribués. Elle améliore la compréhension des modes de communication entre les processus et améliore la possibilité d’assortir les motifs avec cette topologie de réseau réel sur des grilles. Bien que nous utilisons abondamment l’exemple de la topologie du réseau, l’approche pourrait être adapté, avec presque pas de changements, à l’interconnexion fourni par un middleware d’une interconnexion logique. Avec la technique d’agrégation, les développeurs sont en mesure de rechercher des patterns et d’observer le comportement des applications à grande échelle. / Sistemas distribuídos tais como grids são usados hoje para a execução de aplicações paralelas com um grande número de processos. Algumas características desses sistemas são a presença de uma complexa rede de interconexão e a escalabilidade de recursos. A complexidade de rede vem, por exemplo, de largura de banda e latências variáveis ao longo do tempo. Escalabilidade é a característica pela qual novos recursos podem ser adicionados em um grid apenas através da conexão em uma infraestrutura pré-existente. Estas características influenciam a forma como o desempenho de aplicações paralelas deve ser analisado. Esquemas tradicionais de visualização de desempenho são usualmente baseados em gráficos Gantt com uma dimensão para listar entidades monitoradas e outra para o tempo. Visualizações como essa não são apropriadas para a análise de aplicações paralelas executadas em grid. A primeira razão para tal é que elas não foram concebidas para oferecer ao desenvolvedor uma análise que mostra a topologia dos recursos e a relação disso com a aplicação. A segunda razão é que técnicas tradicionais não são escaláveis quando milhares de entidades monitoradas devem ser analisadas conjuntamente. Esta tese tenta resolver estes problemas encontrados em técnicas de visualização tradicionais para a análise de aplicações paralelas. A idéia principal consiste em explorar técnicas da área de visualização da informação e aplicá-las no contexto de análise de programas paralelos. Levando em conta isto, esta tese propõe dois modelos de visualização: o de três dimensões e o modelo de agregação visual. O primeiro pode ser utilizado para analisar aplicações levando-se em conta a topologia da rede dos recursos. A visualização em si é composta por três dimensões, onde duas são usadas para mostrar a topologia e a terceira é usada para representar o tempo. O segundo modelo pode ser usado para analisar aplicações paralelas com uma grande quantidade de processos. Ela explora uma organização hierárquica dos dados de monitoramento e uma técnica de visualização chamada Treemap para representar visualmente a hierarquia. Os dois modelos representam uma nova forma de analisar aplicação paralelas visualmente, uma vez que eles foram concebidos para larga-escala e sistemas distribuídos complexos, como grids. As implicações desta tese estão diretamente relacionadas à análise e ao entendimento do comportamento de aplicações paralelas executadas em sistemas distribuídos. Um dos modelos de visualização apresentados aumenta a compreensão dos padrões de comunicação entre processos e oferece a possibilidade de observar tal padrão com a topologia de rede. Embora a topologia de rede seja usada, a abordagem pode ser adaptada sem grandes mudanças para levar em conta interconexões lógicas de bibliotecas de comunicação. Com a técnica de agregação apresentada nesta tese, os desenvolvedores são capazes de observar padrões de aplicações paralelas de larga escala. / Highly distributed systems such as grids are used today for the execution of large-scale parallel applications. Some characteristics of these systems are the complex resource interconnection that might be present and the scalability. The interconnection complexity comes from the different number of hops to provide communication among applications processes and differences in network latencies and bandwidth. The scalability means that the resources can be added indefinitely just by connecting them to the existing infrastructure. These characteristics influence directly the way parallel applications performance must be analyzed. Current traditional visualization schemes to this analysis are usually based on Gantt charts with one dimension to list the monitored entities and the other dimension dedicated to time. These visualizations are generally not suited to parallel applications executed in grids. The first reason is that they were not built to offer to the developer an analysis that also shows the network topology of the resources. The second reason is that traditional visualization techniques do not scale well when thousands of monitored entities must be analyzed together. This thesis tries to overcome the issues encountered on traditional visualization techniques for parallel applications. The main idea behind our efforts is to explore techniques from the information visualization research area and to apply them in the context of parallel applications analysis. Based on this main idea, the thesis proposes two visualization models: the three-dimensional and the visual aggregation model. The former might be used to analyze parallel applications taking into account the network topology of the resources. The visualization itself is composed of three dimensions, where two of them are used to render the topology and the third is used to represent time. The later model can be used to analyze parallel applications composed of several thousands of processes. It uses hierarchical organization of monitoring data and an information visualization technique called Treemap to represent that hierarchy. Both models represent a novel way to visualize the behavior of parallel applications, since they are conceived considering large-scale and complex distributed systems, such as grids. The implications of this thesis are directly related to the analysis and understanding of parallel applications executed in distributed systems. It enhances the comprehension of patterns in communication among processes and improves the possibility of matching this patterns with real network topology of grids. Although we extensively use the network topology example, the approach could be adapted with almost no changes to the interconnection provided by a middleware of a logical interconnection. With the scalable visualization technique, developers are able to look for patterns and observe the behavior of large-scale applications.

MATEUS, Bruno Góis. Análise sobre o impacto da densidade veicular, da carga da rede e da mobilidade no desempenho de protocolos de roteamento para redes veiculares. 2010. 137 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de Computação, Fortaleza-CE, 2010. / Submitted by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-06-06T19:00:35Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_bgmateus.htm: 516 bytes, checksum: 4c8310e1377750fc5ac0860e74c26066 (MD5) / Approved for entry into archive by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-06-06T19:01:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_bgmateus.htm: 516 bytes, checksum: 4c8310e1377750fc5ac0860e74c26066 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-06T19:01:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_bgmateus.htm: 516 bytes, checksum: 4c8310e1377750fc5ac0860e74c26066 (MD5) Previous issue date: 2010 / Advances in mobile computing and wireless communications have made possible the development of the Intelligent Transportation System, which contain the vehi- cular networks. There, routing is a challenging task due to the high node mobility, the instability of wireless links and the diversity of scenarios. For this reason, several routing protocols have been designed with the goal of solving one or more speci c problems of each scenario. However, although there are several proposed solutions to the routing problem in vehicular networks, none of them has achieved a satisfac- tory performance in more than one scenario, such as urban and highway. Thus, in this work, we rst analyze with simulations the impact of density, the network load and the mobility pattern in the performance of routing protocols for these networks. Then, we provide new directions for designing e cient vehicular network routing protocols, able to adapt to urban and highway scenarios. To achieve this goal, four existing protocols were evaluated in urban and highway scenarios. / Os avanços alcançados na computação móvel e na comunicação sem o levaram ao desenvolvimento do Sistema Inteligente de Transporte, onde se pode destacar as redes veiculares. Nelas, o roteamento é uma tarefa desa adora devido à alta mobi- lidade dos nós, à instabilidade dos enlaces sem- o e a diversidade de cenários. Por essa razão, diversos protocolos de roteamento foram projetados com o objetivo de solucionar um ou mais problemas especí cos de cada cenário. Entretanto, apesar de existirem várias soluções propostas para o problema do roteamento em redes veicu- lares, nenhuma delas alcançou um desempenho satisfatório em mais de um cenário, como urbano e rodovia. Sendo assim, nesta dissertação, analisamos através de si- mulações o impacto da densidade, da carga da rede e da mobilidade no desempenho de um protocolo de roteamento para fornecer diretrizes para os projetistas de redes veiculares desenvolverem protocolos de roteamento e cientes, capazes de se adaptar aos cenários urbano e de rodovia. Para alcançar esse objetivo, quatro protocolos existentes na literatura foram avaliados nos cenários urbano e de rodovia, dois deles voltados diretamente para redes veiculares e os outro dois tradicionais de redes —d ho™.

Orientador: Prof. Dr. Carlos Alberto Kamienski / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2016. / Atualmente é comum as pessoas se conectarem à Internet em lugares públicos como praças, parques e bibliotecas. Algumas cidades oferecem conexão gratuita por WiFi, onde os usuários utilizam a Internet para diversas finalidades, como buscar informações, trocar mensagens e assistir a mídias digitais. A abordagem deste trabalho é a utilização de streaming de vídeo em praças digitais distribuídas pelas diversas regiões da cidade de São Paulo. Foram realizadas análises de desempenho do serviço prestado à comunidade nas cento e vinte praças do programa "WiFi Livre SP", no período de um ano. Para isso, foram utilizadas métricas que avaliam tanto a Qualidade de Experiência (QoE) do usuário, como a Qualidade de Serviço (QoS) da rede. Como resultado, obteve-se uma nova ferramenta de avaliação da Qualidade de Experiência dos usuários em transmissões de streaming de vídeo, bem como as características das praças em relação aos dados analisados, os quais mostram que, para diferentes praças, dias e níveis de qualidade de vídeo, na maioria das vezes, o uso é satisfatório para determinados fins. / Currently it is common for people to connect to the Internet in public places such as squares, parks and libraries. Some cities offer free connection by WiFi, where users use the Internet for various purposes, such as searching for information, exchange messages and watch digital media. The approach of this work is the use of video streaming in digital squares distributed among different regions of São Paulo. Performance tests of this service to the community were carried out in the 120 squares belonging to the "WiFi Livre SP program" in one year. For this we used metrics that assess both the Quality of Experience (QoE) of the user, such as Quality of Service (QoS) network. As a result we obtained a new evaluation tool of Quality of Experience of users in streaming videos, and the characteristics of the squares on the data analyzed which show that for different places, days and levels of video quality, in most of the time the use is satisfactory for particular purposes.

L'évolution de la technologie VLSI permet aux systèmes sur puce (SoCs) d'intégrer de nombreuses fonctions hétérogènes dans une seule puce et demande, en raison de contraintes économiques, une unique mémoire externe partagée (SDRAM). Par conséquent, la conception du système de mémoire principale, et plus particulièrement l'architecture du contrôleur de mémoire, est devenu un facteur très important dans la détermination de la performance globale du système. Le choix d'un contrôleur de mémoire qui répond aux besoins de l'ensemble du système est une question complexe. Cela nécessite l'exploration de l'architecture du contrôleur de mémoire, puis la validation de chaque configuration par simulation. Bien que l'exploration de l'architecture du contrôleur de mémoire soit un facteur clé pour une conception réussite d'un système, l'état de l'art sur les contrôleurs de mémoire ne présente pas des architectures aussi flexibles que nécessaire pour cette tâche. Même si certaines d'entre elles sont configurables, l'exploration est restreinte à des ensembles limités de paramètres tels que la profondeur des tampons, la taille du bus de données, le niveau de la qualité de service et la distribution de la bande passante. Plusieurs classes de trafic coexistent dans les applications réelles, comme le trafic de service au mieux et le trafic de service garanti qui accèdent à la mémoire partagée d'une manière concurrente. En conséquence, la considération de l'interaction entre le système de mémoire et la structure d'interconnexion est devenue vitale dans les SoCs actuels. Beaucoup de réseaux sur puce (NoCs) fournissent des services aux classes de trafic pour répondre aux exigences des applications. Cependant, très peu d'études considèrent l'accès à la SDRAM avec une approche système, et prennent en compte la spécificité de l'accès à la SDRAM dans les systèmes sur puce à base de réseaux intégrés. Cette thèse aborde le sujet de l'accès à la mémoire dynamique SDRAM dans les systèmes sur puce à base de réseaux intégrés. Nous introduisons une architecture de contrôleur de mémoire totalement configurable basée sur des blocs fonctionnels configurables, et proposons un modèle de simulation associé relativement précis temporellement et à haut niveau d'abstraction. Ceci permet l'exploration du sous-système de mémoire grâce à la facilité de configuration de l'architecture du contrôleur de mémoire. En raison de la discontinuité de services entre le réseau sur puce et le contrôleur de mémoire, nous proposons également dans le cadre de cette thèse un protocole de contrôle de flux de bout en bout pour accéder à la mémoire à travers un contrôleur de mémoire multiports. L'idée, simple sur le principe mais novatrice car jamais proposée à notre connaissance, se base sur l'exploitation des informations sur l'état du contrôleur de mémoire dans le réseau intégré. Les résultats expérimentaux montrent qu'en contrôlant l'injection du trafic de service au mieux dans le réseau intégré, notre protocole augmente les performances du trafic de service garanti en termes de bande passante et de latence, tout en préservant la bande passante moyenne du trafic de service au mieux. / The ongoing advancements in VLSI technology allow System-on-Chip (SoC) to integrate many heterogeneous functions into a single chip, but still demand, because of economical constraints, a single and shared main off-chip SDRAM. Consequently, main memory system design, and more specifically the architecture of the memory controller, has become an increasingly important factor in determining the overall system performance. Choosing a memory controller design that meets the needs of the whole system is a complex issue. This requires the exploration of the memory controller architecture, and then the validation of each configuration by simulation. Although the architecture exploration of the memory controller is a key to successful system design, state of the art memory controllers are not as flexible as necessary for this task. Even if some of them present a configurable architecture, the exploration is restricted to limited sets of parameters such as queue depth, data bus size, quality-of-service level, and bandwidth distribution. Several classes of traffic co-exist in real applications, e.g. best effort traffic and guaranteed service traffic, and access the main memory. Therefore, considering the interaction between the memory subsystem and the interconnection system has become vital in today's SoCs. Many on chip networks provide guaranteed services to traffic classes to satisfy the applications requirements. However, very few studies consider the SDRAM access within a system approach, and take into account the specificity of the SDRAM access as a target in NoC-based SoCs. This thesis addresses the topic of dynamic access to SDRAM in NoC-based SoCs. We introduce a totally customizable memory controller architecture based on fully configurable building components and design a high level cycle approximate model for it. This enables the exploration of the memory subsystem thanks to the ease of configuration of the memory controller architecture. Because of the discontinuity of services between the network and the memory controller, we also propose within the framework of this thesis an Extreme End to End flow control protocol to access the memory device through a multi-port memory controller. The simple yet novel idea is to exploit information about the memory controller status in the NoC. Experimental results show that by controlling the best effort traffic injection in the NoC, our protocol increases the performance of the guaranteed service traffic in terms of bandwidth and latency, while maintaining the average bandwidth of the best effort traffic.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IgoPL_DISSERT.pdf: 1338632 bytes, checksum: 5c21a0cb714155a0e215d803dca007ce (MD5) Previous issue date: 2014-06-16 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / With the growth of energy consumption worldwide, conventional reservoirs, the reservoirs called "easy exploration and production" are not meeting the global energy demand. This has led many researchers to develop projects that will address these needs, companies in the oil sector has invested in techniques that helping in locating and drilling wells. One of the techniques employed in oil exploration process is the reverse time migration (RTM), in English, Reverse Time Migration, which is a method of seismic imaging that produces excellent image of the subsurface. It is algorithm based in calculation on the wave equation. RTM is considered one of the most advanced seismic imaging techniques. The economic value of the oil reserves that require RTM to be localized is very high, this means that the development of these algorithms becomes a competitive differentiator for companies seismic processing. But, it requires great computational power, that it still somehow harms its practical success. The objective of this work is to explore the implementation of this algorithm in unconventional architectures, specifically GPUs using the CUDA by making an analysis of the difficulties in developing the same, as well as the performance of the algorithm in the sequential and parallel version / Com o crescimento do consumo energ?tico em todo o mundo, os reservat?rios convencionais, chamados de reservat?rios de f?cil explora??o e produ??o n?o est?o atendendo a demanda energ?tica mundial. Isso tem levado muitos pesquisadores a desenvolver trabalhos que venham sanar essas car?ncias. Empresas do setor petrol?fero tem investido em t?cnicas que ajudem na localiza??o e perfura??o de po?os. Uma das t?cnicas empregadas no processo de explora??o de petr?leo ? a Migra??o Reversa no Tempo (RTM), do ingl?s, Reverse Time Migration, que ? um m?todo de imageamento s?smico que produz excelente imagem de subsuperf?cie. ? um algoritmo baseado no c?lculo da equa??o de onda. A RTM ? considerada uma das t?cnicas mais avan?adas de imageamento s?smico. O valor econ?mico das reservas de petr?leo que requerem RTM para ser localizada ? muito alto, isso significa que o desenvolvimento desses algoritmos torna-se um diferencial competitivo para as empresas de processamento s?smico. No entanto, o mesmo requer grande poder computacional que, de alguma forma, ainda prejudica o seu sucesso pr?tico. Assim, o objetivo deste trabalho ? explorar a implementa??o desse algoritmo em arquiteturas n?o convencionais, especificamente as GPUs, utilizando a plataforma CUDA, fazendo uma an?lise das dificuldades no desenvolvimento do mesmo, bem como a performance do algoritmo na vers?o sequencial e paralela

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ViniciusSVS.pdf: 2441901 bytes, checksum: 1246fceb24d0749c8833cd005b384269 (MD5) Previous issue date: 2010-05-07 / The incorporate of industrial automation in the medical are requires mechanisms to safety and efficient establishment of communication between biomedical devices. One solution to this problem is the MP-HA (Multicycles Protocol to Hospital Automation) that down a segmented network by beds coordinated by an element called Service Provider. The goal of this work is to model this Service Provider and to do performance analysis of the activities executed by in establishment and maintenance of hospital networks / Com a incorpora??o de conceitos da automa??o industrial na ?rea m?dica, surge a necessidade de estabelecer mecanismos que permitam a comunica??o entre os dispositivos biom?dicos de maneira segura e eficiente. Dentre as solu??es para esse problema tem-se o PM-AH (Protocolo Multiciclos para Automa??o Hospitalar) que estabelece uma rede segmentada por leitos e coordenada por um elemento chamado Provedor de Servi?os. O objetivo desse trabalho ? modelar esse Provedor de Servi?os e efetuar an?lises de desempenho sobre as tarefas realizadas pelo mesmo no estabelecimento e manuten??o da rede hospitalar

Les systèmes distribués, tels que les grilles, sont utilisés aujourd’hui pour l’exécution des grandes applications parallèles. Quelques caractéristiques de ces systèmes sont l’interconnexion complexe de ressources qui pourraient être présent et de la facile passage à l’échelle. La complexité d’interconnexion vient, par exemple, d’un nombre plus grand de directives de routage pour la communication entre les processus et une latence variable dans le temps. La passage à l’échelle signifie que des ressources peuvent être ajoutées indéfiniment simplement en les reliant à l’infrastructure existante. Ces caractéristiques influencent directement la façon dont la performance des applications parallèles doit être analysée. Les techniques de visualisation traditionnelles pour cette analyse sont généralement basées sur des diagrammes de Gantt que disposent la liste des composants de l’application verticalement et metent la ligne du temps sur l’axe horizontal. Ces représentations visuelles ne sont généralement pas adaptés à l’analyse des applications exécutées en parallèle dans les grilles. La première raison est qu’elles n’ont pas été conçues pour offrir aux développeurs une analyse qui montre aussi la topologie du réseau des ressources. La deuxième raison est que les techniques de visualisation traditionnels ne s’adaptent pas bien quand des milliers d’entités doivent être analysés ensemble. Cette thèse tente de résoudre les problèmes des techniques traditionnelles dans la visualisation des applications parallèles. L’idée principale est d’exploiter le domaine de la visualisation de l’information et essayer d’appliquer ses concepts dans le cadre de l’analyse des programmes parallèles. Portant de cette idée, la thèse propose deux modèles de visualisation : les trois dimensions et le modèle d’agrégation visuelle. Le premier peut être utilisé pour analyser les programmes parallèles en tenant compte de la topologie du réseau. L’affichage lui-même se compose de trois dimensions, où deux sont utilisés pour indiquer la topologie et la troisième est utilisée pour représenter le temps. Le second modèle peut être utilisé pour analyser des applications parallèles comportant un très grand nombre de processsus. Ce deuxième modèle exploite une organisation hiérarchique des données utilisée par une technique appelée Treemap pour représenter visuellement la hiérarchie. Les implications de cette thèse sont directement liées à l’analyse et la compréhension des applications parallèles exécutés dans les systèmes distribués. Elle améliore la compréhension des modes de communication entre les processus et améliore la possibilité d’assortir les motifs avec cette topologie de réseau réel sur des grilles. Bien que nous utilisons abondamment l’exemple de la topologie du réseau, l’approche pourrait être adapté, avec presque pas de changements, à l’interconnexion fourni par un middleware d’une interconnexion logique. Avec la technique d’agrégation, les développeurs sont en mesure de rechercher des patterns et d’observer le comportement des applications à grande échelle. / Sistemas distribuídos tais como grids são usados hoje para a execução de aplicações paralelas com um grande número de processos. Algumas características desses sistemas são a presença de uma complexa rede de interconexão e a escalabilidade de recursos. A complexidade de rede vem, por exemplo, de largura de banda e latências variáveis ao longo do tempo. Escalabilidade é a característica pela qual novos recursos podem ser adicionados em um grid apenas através da conexão em uma infraestrutura pré-existente. Estas características influenciam a forma como o desempenho de aplicações paralelas deve ser analisado. Esquemas tradicionais de visualização de desempenho são usualmente baseados em gráficos Gantt com uma dimensão para listar entidades monitoradas e outra para o tempo. Visualizações como essa não são apropriadas para a análise de aplicações paralelas executadas em grid. A primeira razão para tal é que elas não foram concebidas para oferecer ao desenvolvedor uma análise que mostra a topologia dos recursos e a relação disso com a aplicação. A segunda razão é que técnicas tradicionais não são escaláveis quando milhares de entidades monitoradas devem ser analisadas conjuntamente. Esta tese tenta resolver estes problemas encontrados em técnicas de visualização tradicionais para a análise de aplicações paralelas. A idéia principal consiste em explorar técnicas da área de visualização da informação e aplicá-las no contexto de análise de programas paralelos. Levando em conta isto, esta tese propõe dois modelos de visualização: o de três dimensões e o modelo de agregação visual. O primeiro pode ser utilizado para analisar aplicações levando-se em conta a topologia da rede dos recursos. A visualização em si é composta por três dimensões, onde duas são usadas para mostrar a topologia e a terceira é usada para representar o tempo. O segundo modelo pode ser usado para analisar aplicações paralelas com uma grande quantidade de processos. Ela explora uma organização hierárquica dos dados de monitoramento e uma técnica de visualização chamada Treemap para representar visualmente a hierarquia. Os dois modelos representam uma nova forma de analisar aplicação paralelas visualmente, uma vez que eles foram concebidos para larga-escala e sistemas distribuídos complexos, como grids. As implicações desta tese estão diretamente relacionadas à análise e ao entendimento do comportamento de aplicações paralelas executadas em sistemas distribuídos. Um dos modelos de visualização apresentados aumenta a compreensão dos padrões de comunicação entre processos e oferece a possibilidade de observar tal padrão com a topologia de rede. Embora a topologia de rede seja usada, a abordagem pode ser adaptada sem grandes mudanças para levar em conta interconexões lógicas de bibliotecas de comunicação. Com a técnica de agregação apresentada nesta tese, os desenvolvedores são capazes de observar padrões de aplicações paralelas de larga escala. / Highly distributed systems such as grids are used today for the execution of large-scale parallel applications. Some characteristics of these systems are the complex resource interconnection that might be present and the scalability. The interconnection complexity comes from the different number of hops to provide communication among applications processes and differences in network latencies and bandwidth. The scalability means that the resources can be added indefinitely just by connecting them to the existing infrastructure. These characteristics influence directly the way parallel applications performance must be analyzed. Current traditional visualization schemes to this analysis are usually based on Gantt charts with one dimension to list the monitored entities and the other dimension dedicated to time. These visualizations are generally not suited to parallel applications executed in grids. The first reason is that they were not built to offer to the developer an analysis that also shows the network topology of the resources. The second reason is that traditional visualization techniques do not scale well when thousands of monitored entities must be analyzed together. This thesis tries to overcome the issues encountered on traditional visualization techniques for parallel applications. The main idea behind our efforts is to explore techniques from the information visualization research area and to apply them in the context of parallel applications analysis. Based on this main idea, the thesis proposes two visualization models: the three-dimensional and the visual aggregation model. The former might be used to analyze parallel applications taking into account the network topology of the resources. The visualization itself is composed of three dimensions, where two of them are used to render the topology and the third is used to represent time. The later model can be used to analyze parallel applications composed of several thousands of processes. It uses hierarchical organization of monitoring data and an information visualization technique called Treemap to represent that hierarchy. Both models represent a novel way to visualize the behavior of parallel applications, since they are conceived considering large-scale and complex distributed systems, such as grids. The implications of this thesis are directly related to the analysis and understanding of parallel applications executed in distributed systems. It enhances the comprehension of patterns in communication among processes and improves the possibility of matching this patterns with real network topology of grids. Although we extensively use the network topology example, the approach could be adapted with almost no changes to the interconnection provided by a middleware of a logical interconnection. With the scalable visualization technique, developers are able to look for patterns and observe the behavior of large-scale applications.

Orientador: Helio Waldman / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T02:56:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campelo_DivanilsonRodrigodeSousa_D.pdf: 945421 bytes, checksum: 52541c616bcfcfd8ae2d0a50c597fcc3 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Investigamos o problema de estimar valores de probabilidades de bloqueio em redes de caminhos ópticos com topologias lineares. Apresentamos um melhor substituto para a suposição de independência de enlaces em redes de topologia linear: a suposição de independência de objetos. Apresentamos a prova assintótica desta suposição para redes lineares infinitas com um único canal, e mostramos que a expressão assintótica é uma aproximação muito boa para anéis finitos de qualquer tamanho. Para o caso de múltiplos comprimentos de onda, apresentamos novas aproximações de carga reduzida para anéis WDM com restrição de continuidade de comprimento de onda. Para anéis com conversão plena de comprimentos de onda, propomos um método matricial inovador que permite cálculos exatos de probabilidades de bloqueio e taxa de ocupação nestas redes. Um método "escalável" para a obtenção da constante de normalização do modelo clássico de Erlang também é apresentado. Por fim, analisamos o desempenho de meios lineares bloqueantes. Apresentamos expressões exatas para o throughput em meios compartimentalizados e não-compartimentalizados, e quantificamos os ganhos de compartimentalização em meios lineares / Abstract: We address the problem of estimating blocking probabilities in optical path networks with linear topologies. We present a better substitute for the link independence assumption in networks with linear topology: the object independence assumption. We present an asymptotic proof of this assumption for in?nite single-channel networks, and we show that the asymptotic expression is a very good approximation for ?nite rings with any size. In the case of multiple wavelengths, we present new reduced load approximations for WDM rings with wavelength continuity constraint. For rings with full wavelength conversion, we propose an innovative matrix-based method for calculating exact values of blocking probabilities and occupancy rates in such networks. A scalable method for deriving the normalization constant of the Erlang¿s classical model is also presented. Finally, we analyze the performance of linear blocking media. We present exact expressions for the throughput in slotted and unslotted media, and we quantify the slotting gains in linear media / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Paulo Cardieri / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-10T16:22:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_RenataRampimdeFreitas_M.pdf: 1865625 bytes, checksum: 70ea1bddd1636ac34afdff1b6a97bfb1 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: As características intrínsecas de uma rede ad hoc sem fio de múltiplos saltos, tais como a ausência de uma entidade controladora central e de infra-estrutura, a possibilidade de comunicação direta entre as estações, além da degradação imposta pelo canal sem fio, impõem desafios à análise do desempenho de tais redes. Tais desafios são ainda maiores quando se deseja empregar uma formulação analítica. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo analítico para o desempenho de uma rede ad hoc sem fio, estendendo os modelos encontrados na literatura, com a inclusão de parâmetros da camada física. Com base neste modelo, é apresentada a análise de uma rede, avaliando como o atraso e a vazão são afetados por diversos parâmetros da rede. A análise mostra que dependendo do controle da interferência e da robustez do sistema de transmissão, a capacidade da rede pode ser limitada pela interferência ou pelo atraso. Foi mostrada também a possibilidade da rede operar com um sistema de modulação adaptativo, através do qual a robustez da modulação é alterada para controlar a perda de pacotes e garantir a máxima vazão de dados, mas às custas do aumento no atraso / Abstract: The intrinsic characteristics of wireless multi-hop ad-hoc networks, such as the absence of a centralized control entity and infrastructure, the possibility of direct communication between stations and the degradation resultant from the wireless channel, impose challenges to the performance analysis of such networks. These challenges are even grater when analysis is done through analytical formulations. This work presents the development of an analytical model for the performance of wireless ad-hoc networks, which extends models found in the literature by including parameters of the physical channel. Having this model as a basis, a practical network analysis is presented, measuring how delay and throughput are affected by various network parameters. The analysis shows that, depending on the interference control and the robustness of the transmission system, the network capacity can be limited by interference or by delay. The possibility of the network operating with an adaptive modulation system is also shown. In this case, the robustness of the modulation is changed to control the packet loss and guarantee the maximum throughput, having as a cost a increase in delay / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Paulo Cardieri / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T20:35:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nardelli_PedroHenriqueJuliano_M.pdf: 487443 bytes, checksum: d0645b76b7fd0f22601a42712d440da4 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: As características inerentes às redes ad hoc sem fio como, por exemplo, a ausência de uma infraestrutura pré-determinada e a possibilidade de enlaces de múltiplos saltos, exigem medidas de desempenho que capturem as inter-relações entre as camadas física, de acesso ao meio e de enlace. Com base na métrica eficiência de informação agregada e no atraso de pacote, as relações de compromisso entre diversas variáveis da rede são analisadas neste trabalho. É mostrado também que a possibilidade de retransmissão para pacotes recebidos em erro pode melhorar o desempenho da rede. Considerando sistemas em que uma parcela dos enlaces ativos estão em situação de outage, observa-se que os melhores resultados ocorrem para probabilidade de ocorrência de outage na rede entre 50% e 80%. Para enlaces de múltiplos saltos, os resultados mostram que é preferível ter transmissões formadas por um número maior de saltos, com receptores que exijam uma maior potência mínima para a recepção de um pacote. / Abstract: The inherent characteristics of ad hoc networks such as the lack of infrastructure and the possibility of multi-hop links require performance measures that capture the relationships between physical layer, medium access control and link layer. Based on aggregate information efficiency metric and packet delay, trade-offs involving several networks variables are analyzed. It is shown that the possibility of packet retransmission improves the network performance. In networks where part of the active links is in outage, the best results are found for outage probabilities between 50% and 80%. Concerning multi-hop links, the results show that it is preferable having transmissions with a greater number of hops formed by receptor terminals that require higher threshold powers for a packet reception. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica