Made available in DSpace on 2016-06-02T19:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PAULA_Anderson_2015.pdf: 815177 bytes, checksum: b64e699dd3ec918452fa1075460274f9 (MD5) Previous issue date: 2015-06-29 / Paxos is an active replication algorithm that keeps the same shared state consistently among servers that handle requests from an application. It is unusual to find applications where the main processing happens through a replication algorithm such as Paxos, mostly due to the high number of exchanged messages required to keep the state consistent. This restricts the system scalability to a handful of replicas. To increase the applicability of active replication, we would like be able to not only make the capacity of processing proportional to the number of servers employed, but also change dynamically the number of server according to demand. In this dissertation we explored reconfiguration on systems that use active replication. We proposed two mechanisms: (1) efficient protocolo for state transfer; and (2) incorporation of new replicas in the system with no significant increase in the cost to keep the whole system consistent. Our approach uses both mechanisms to create reader replicas, capable of answering all application requests without taking an active part in the costly operations of the Paxos algorithm. / Paxos é um mecanismo de replicação ativa que consegue manter um mesmo estado compartilhado entre servidores que atendem a requisições de uma aplicação. É incomum encontrar aplicações onde a parte principal do processamento acontece através de um algoritmo de replicação como Paxos devido ao seu custo em termos do número de mensagens trocadas, o que limita a escalabilidade do sistema para algumas poucas réplicas. Para aumentar a aplicabilidade de replicação ativa, gostaríamos de ser ser capazes de, não só tornar a capacidade de processamento proporcional ao número de servidores empregados, mas também de variar essa capacidade dinamicamente em resposta às mudanças da demanda gerada. Nessa dissertação exploramos a questão da reconfiguração em sistemas de replicação ativa. Em particular, cobiçamos transformar a biblioteca de replicação Treplica em um sistema reconfigurável. Propomos dois novos mecanismos: (1) protocolo eficiente para transferência de estado; e (2) adição de novas réplicas sem aumentar de forma significativa o custo de manutenção da consistência do sistema como um todo. Nossa estratégia utiliza os dois mecanismos para criação de réplicas leitoras, que são capazes de atender todas as requisições da aplicação sem no entanto participarem ativamente das operações custosas do algoritmo Paxos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:07:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VIDAL_Allan_2015.pdf: 1070441 bytes, checksum: fc9fafb0854ce0973a039837066393af (MD5) Previous issue date: 2015-04-08 / Redes-definidas por software (SDN) introduzem um paradigma de controle de redes que é centralizado em um software controlador, que se comunica com dispositivos de rede através de protocolos padronizados para configurar suas políticas de encaminhamento. Implementações existentes de protocolos SDN (como OpenFlow) são geralmente construídas para uma plataforma de controlador ou dispositivo de rede e restringem escolhas como linguagem de programação, versões do protocolo a serem usadas e características suportadas. Uma arquitetura de software que permita controladores e dispositivos de rede usarem o protocolo OpenFlow (em versões existentes e futuras) pode beneficiar desenvolvedores de aplicações de redes e fabricantes, reduzindo o esforço de de desenvolvimento. Para este fim, apresentamos libfluid: um arcabouço leve (simples e minimalista) para adicionar suporte a OpenFlow onde ele for necessário. Construímos uma única base de código para implementar suporte ao protocolo de maneira portável, rápida e fácil de usar, um desafio que envolve escolhas de tecnologia, decisões arquiteturais e a definição de uma API mínimalística. A implementação foi testada com sucesso em todos os cenários propostos e contribui com o estado da arte através de alguns novos paradigmas para arcabouços OpenFlow. / Software-defined networking (SDN) introduces a network control paradigm that is centered in controller software that communicates with networking devices via standardized protocols in order to configure their forwarding behavior. Current SDN control protocol implementations (such as OpenFlow) are usually built for one controller or networking device platform, and restrict choices regarding programming languages, protocol versions and feature. A single software architecture that enables controllers and networking devices to use the OpenFlow protocol (for existing and future protocol versions) can benefit network application developers and manufacturers, reducing development effort. Towards this goal, we present libfluid: a lightweight (simple and minimalistic) framework for adding OpenFlow support wherever it is needed. We built a single code base for implementing protocol support in a portable, fast and easy to use manner, a challenge that involved technology choices, architectural decisions and the definition of a minimal API. The implementation was shown to work in all proposed scenarios and contributes to the state-of-the-art with a few novel paradigms for OpenFlow frameworks.