Accés ràpid intranet

Més informació...

a a a
Inici

Deiminari

Títol

Computaci Distribuda en Entorns Peer-to-Peer amb Qualitat de Servei

Conferenciant

Dami Castell Martnez

Professor/a organitzador/a

Josep Domingo-Ferrer

Institució

URV

Data

08-03-2012 11:00

Resum

Actualment, les necessitats de clcul computacional creixen dia rere dia. Diferents mbits de la cincia (climatologia, medicina, fsica ....) plantegen problemes que requereixen grans capacitats de cmput, que gestionen i processen quantitats enormes de dades. Aquestes necessitats de cmput han comportat una contnua evoluci dels sistemes de computaci assolint unes cotes de rendiment impensables fins fa poc temps. Les caracterstiques de cmput i connectivitat dels sistemes informtics han provocat, en els darrers anys, el sorgiment d'un conjunt d'aplicacions que operen sota el model de cmput distribut anomenat Peer-to-Peer (P2P). La computaci P2P representa una alternativa emergent de baix cost de proporcionar accs als recursos de cmput distributs, de forma escalable i tolerant a fallades. Les arquitectures P2P s'aprofiten de la infrautilitzaci dels recursos de cmput, integrant-los en una plataforma de compartici de recursos entre iguals. Aquestes plataformes utilitzen els cicles de processador i altres recursos ociosos de milers d'ordinadors connectats a travs d'Internet, per proporcionar altes prestacions a aplicacions paralleles/distribudes. La computaci distribuda P2P, ha comportat el naixement de noves tcniques de programaci respecte al model seqencial tradicional, que permet el tractament i processat de problemes fins a la data inimaginables, i la seva resoluci en un temps acotat. Aix mateix, ha comportat la necessitat de crear i establir nous entorns i poltiques de gesti de recursos, que permetin l's eficient d'aquests recursos distributs al llarg de la xarxa. Aquest paradigma ha estat la motivaci i objecte d'estudi de la present tesi. La proposta que es presenta en aquest treball es centra en el disseny i desenvolupament d'una arquitectura de cmput distribut en entorns Peer-to-Peer amb qualitat de servei, anomenada DisCoP (Distributed Computing P2P Platform). La filosofia d'aquesta arquitectura consisteix a crear una xarxa global de recursos computacionals, on tots els nodes sn tractats per igual i amb capacitat de poder compartir i controlar ms d'un recurs per node, com per exemple, el processador, la memria principal, la memria secundria ... A diferncia d'altres sistemes de computaci distribuda P2P ja desenvolupats com Boinc, Folding@home o SETI@home, que noms permeten oferir recursos a aplicacions especificades pel provedor, aquest sistema pretn oferir a l'usuari la possibilitat d'executar les seves prpies aplicacions paralleles/distribudes, convertint la computaci P2P en una alternativa al paradigma de computaci distribuda tradicional, sense cap cost addicional. L'arquitectura DisCoP proposada, composta per tres nivells, cont propietats comparables a altres plataformes i overlays de la literatura. En molts aspectes supera les prestacions de topologies mpliament utilitzades actualment, com s el cas de Chord, Baton, Butterfly, etc. El primer nivell de DisCoP assegura l'ordenaci dels peers segons la potncia dels seus recursos computacionals. Cal destacar que l'elevada dispersi de possibles recursos computacionals oferts per un node: nombre de CPUs, percentatge de CPU, Memria, disc, ample de banda, etc., aix com l'ampli rang de valors possibles per a cada un d'ells, fa que la gesti dels recursos computacionals en un entorn P2P sigui totalment diferent a la gesti de fitxers compartits, tradicionals en els sistemes P2P. D'acord amb aquest repte, en aquesta tesi es proposa un mecanisme de gesti de recursos basats en mercats, de manera que cada mercat est constitut per un conjunt de nodes amb recursos computacionals similars. Aquesta classificaci en mercats es realitza mitjanant la funci Hilbert SFC. Els mercats s'interconnecten entre si mitjanant una topologia de Bruijn, que constitueix el segon nivell de DisCoP. La qualitat de servei es garanteix en aquest segon nivell, ja que al disposar d'una topologia de tipus estructurat, els temps de resposta de recerca de recursos estan acotats. A ms DisCoP ofereix un ampli rang de camins alternatius per a localitzar recursos, fet que augmenta les prestacions del sistema ja que d'aquesta manera evita la saturaci i els colls d'ampolla del sistema. Finalment, el tercer nivell de DisCoP est format per mercats. Cada mercat s'organitza mitjanant una topologia en forma d'arbre B-Tree que permet accedir als recursos interns del mercat d'una manera eficient, aix com ordenar els nodes dins del mercat d'acord amb la seva reputaci. Aix mateix, en aquest treball s'han desenvolupat mecanismes essencials que garanteixen la integritat i connectivitat del sistema DisCoP. D'acord amb aix, les funcionalitats d'inserci, desconnexi de peers i el manteniment de la xarxa sn descrites i avaluades, garantint la robustesa del sistema i oferint qualitat de servei encara que es produeixin errors. Tots aquests serveis estan integrats en l'arquitectura proposada. Aix mateix es defineix un nou procediment per calcular la Localitat, mtrica usada per mesurar el grau de proximitat entre dos nodes amb caracterstiques similars. Finalment, es realitza una anlisi experimental de la robustesa de la plataforma, la seva tolerncia a fallades i la seva localitat. La recerca eficient de recursos computacionals s un gran repte i alhora, un requeriment imprescindible que ha de proporcionar la plataforma. Aix comporta que no noms s'han de localitzar amb precisi els recursos computacionals demanats pels usuaris de la plataforma, sin que a ms aquestes cerques han de ser eficients. En aquesta tesi s'han proposat tamb diferents algoritmes de cerca, cada un d'ells adaptant-lo i optimitzant-lo per localitzar recursos computacionals de diferents formes, en consultes de cerca exacta, aproximada, multi-atribut i per rangs. Tant l'arquitectura proposada com les funcionalitats que ofereix la plataforma DisCoP, estan dissenyats per oferir en tot moment garanties de qualitat de servei. D'aquesta manera, la plataforma DisCoP ofereix la possibilitat de dissenyar noves poltiques de planificaci de tasques segons les necessitats de cmput de les aplicacions distribudes.

Lloc

Laboratori 231 (a confirmar)

Idioma

Angls