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Title in Portuguese: Reconfiguração elástica de componentes paralelos em nuvens de serviços de Computação de Alto Desempenho
Title: Elastic reconfiguration of parallel components in clouds of High Performance Computing services
Author: Alencar, João Marcelo Uchôa de
Advisor(s): Carvalho Junior, Francisco Heron de
Keywords: Computação de Alto Desempenho
Desenvolvimento baseado em componentes
Nuvens computacionais
Elasticidade
Issue Date: 2017
Citation: ALENCAR, João Marcelo Uchôa de. Reconfiguração elástica de componentes paralelos em nuvens de serviços de Computação de Alto Desempenho. 2017. 132 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Abstract in Portuguese: Os pesquisadores que desejam executar aplicações científicas possuem uma vasta opção de infraestruturas computacionais como supercomputadores e nuvens. Essas infraestruturas são de natureza compartilhada, é norma existirem mudanças no estado dos recursos durante a execução de um programa paralelo. É importante que os usuários finais e os desenvolvedores tenham meios de adaptar e controlar a execução para garantir o cumprimento de requisitos de qualidade de serviço. No caso específico das nuvens, a reconfiguração é habilitada pelo conceito de elasticidade. Nesta Tese, apresentamos uma arquitetura para um arcabouço que permita aos atores envolvidos definir políticas e mecanismos de controle em tempo de execução para a elasticidade de componentes de sistemas paralelos, alterando o conjunto de recursos alocados. Utilizamos como ambiente de execução a nuvem de componentes HPC Shelf. Esse ambiente apresenta um sistema de contratos contextuais que permite a descrição e alocação adequada de componentes e plataformas virtuais, definindo a combinação otimizada de acordo com as características dos programas paralelos e os recursos disponíveis nas plataformas. Os contratos contextuais também permitem a definição de contratos de qualidade de serviço de acordo com prioridades e requisitos dos pesquisadores. Dessa forma, o ambiente resultante da HPC Shelf com controle de reconfiguração elástica amplia as opções dos atores envolvidos, garantindo que o contrato de qualidade de serviços dos componentes seja respeitado diante de informações incompletas e de mudanças no ambiente.
Abstract: Researchers willing to run scientific applications have a vast choice of computing infrastructures such as supercomputers and clouds. Since these infrastructures are of shared nature, it is usual to face variability in the state of resources during the execution of a parallel program. End users and developers should have the capability to adapt and control execution to ensure compliance with quality of service requirements. In the particular case of clouds, the reconfiguration is enabled by the concept of elasticity. In this Thesis, we present an architecture for a framework that allows the stakeholders to define policies and mechanisms of control at runtime for the elasticity of components of parallel systems, changing the set of allocated resources. We use the HPC Shelf cloud of components as the execution environment. This cyberinfrastructure presents a contextual contract system that allows the proper description and allocation of components and virtual platforms, defining the optimized match according to the characteristics of the parallel programs and the resources available on the platforms. Contextual contracts also allow the definition of quality of service contracts according to researchers' priorities and requirements. The resulting HPC Shelf environment with elastic reconfiguration control expands the options for the stakeholders, ensuring that the runtime respects the component service quality contract in the face of incomplete information and fluctuations in the environment.
Description: ALENCAR, João Marcelo Uchôa de. Reconfiguração elástica de componentes paralelos em nuvens de serviços de Computação de Alto Desempenho. 2017. 134 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/25970
metadata.dc.type: Tese
Appears in Collections:DCOMP - Teses defendidas na UFC

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