[pt] Nos últimos anos, o uso de dispositivos móveis em grades
computacionais
tem sido alvo de crescente investigação. Entretanto, um
problema mais desafiador,
referente ao estabelecimento dinâmico de grades móveis,
baseadas
exclusivamente em redes sem fio ad hoc, ainda tem sido
pouco investigado. Uma
contribuição desta tese é a proposta de uma arquitetura de
software específica para
grades móveis, que pode ser igualmente aplicável a redes
sem fio infraestruturadas
e ad hoc. Em grades fixas, a responsabilidade de prover um
serviço
computacional é compartilhada entre dispositivos com
relativa abundância de
recursos, se comparadas a grades móveis. Nestas últimas, é
interessante que a
descoberta e a seleção de recursos para execução de
tarefas sejam tratadas
conjuntamente, de modo a promover a seleção automática dos
dispositivos com
maior disponibilidade de recursos, considerando-se os
requisitos da aplicação.
Entretanto, tais elementos têm sido tradicionalmente
tratados em separado na
literatura relacionada a grades móveis e, em grande parte
das abordagens
existentes, assume-se que a seleção de recursos seja
executada de forma manual
pelos usuários da grade móvel. Esta tese propõe, como uma
outra contribuição,
um protocolo que integra as fases de descoberta e seleção
automática de recursos
em grades móveis, permitindo que a provisão de serviços
computacionais seja
escalonada entre os dispositivos com maior disponibilidade
dos recursos
requeridos pelo serviço. Devido à característica dinâmica
dos recursos que
correspondem às requisições dos usuários em uma grade
móvel (por exemplo,
tempo de CPU livre e memória disponível), o protocolo
baseia-se unicamente no
envio, sob demanda, de requisições via broadcast. No
entanto, principalmente em
redes sem fio ad hoc de saltos múltiplos, essa estratégia
pode acarretar uma
sobrecarga nos dispositivos envolvidos, tanto na difusão
de requisições quanto no
encaminhamento de respostas. Uma terceira contribuição
desta tese é o
desenvolvimento de um mecanismo que permite reduzir a
sobrecarga, devido à
difusão de mensagens de resposta, por meio da supressão de
respostas excedentes ao longo da rede. O mecanismo, embora
implementado no contexto do protocolo
proposto nesta tese, pode ser aplicado também a outros
protocolos de descoberta
baseados no envio de requisições via broadcast. Os
resultados experimentais,
obtidos em redes de testes e em plataformas de simulação,
mostram que o
protocolo proposto provê um balanceamento de carga
eficiente entre os
dispositivos, mediante o aumento do número de requisições.
Além disso, pode-se
observar que o mecanismo de supressão de respostas é
escalável no que diz
respeito ao crescimento do número de dispositivos, em
comparação com
protocolos de descoberta baseados puramente no envio de
requisições por
broadcast em redes sem fio ad hoc. / [en] In the last few years, the use of mobile devices in
computational grids has
seen a growing interest. Nevertheless, a more challenging
issue, the dynamic
establishment of mobile grids on wireless ad hoc networks,
has been so far only
partially addressed. The first contribution of this thesis
is the proposal of a
software architecture for mobile grids that can be used
for both infrastructured and
ad hoc wireless networks. In the execution of conventional
applications in grids,
the responsibility to provide the service is shared among
the most resourceful
mobile devices. In mobile grids, it is fundamental that
resource discovery and
selection of resources are jointly handled. This calls for
a mechanism that
promotes the automatic selection of the best resource
providers amongst the
discovered nodes, taking into account the requirements of
the application.
Discovery and selection, however, have been traditionally
handled separately and
in most approaches the selection of resources and services
requires explicit
intervention by the user of the mobile grid. As a second
contribution of this thesis,
we propose a protocol that integrates the phases of
resource discovery and
automatic selection in mobile grids, allowing that
computational resource
provisioning is scheduled among the most resourceful
nodes. Due to the dynamics
of the resources needed in a mobile grid (for example,
free CPU time and
available memory), the protocol is based solely on demand-
driven broadcasts.
However, mainly in multihop ad hoc wireless networks, this
strategy can incur in
overhead at the involved devices, due to the diffusion of
requests and replies. A
third contribution of this thesis is the development of a
mechanism that allows to
reduce this overhead by means of the suppression of
redundant replies in the
network. The mechanism has been implemented in the context
of the proposal
protocol, but can be applied as well to other query-based
discovery protocols
based on broadcasts. The experimental results obtained
from executions in a
testbed and through simulations show that the proposed
protocol provides
efficient load balancing between devices with an
increasing number of requests. Moreover, it can be
observed that the mechanism for suppression of replies
scales
well with respect to an increasing number of devices when
compared to other
discovery protocols in wireless ad hoc networks that are
purely based on requests
via broadcast.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:11075 |
| Date | 21 December 2007 |
| Creators | LUCIANA DOS SANTOS LIMA |
| Contributors | MARKUS ENDLER |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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