GT-RNP GRADE PERVASIVA (GRADEp)
Coordenador
Prof. Dr. Cláudio Resin Geyer (UFRGS)
Equipe
Profa. Dra. Iara Augustin (UFSM)
Prof. Dr. Adenauer Correa Yamin (UCPel)
Luciano Cavalheiro da Silva (UFRGS)
Rodrigo Araújo Real (UCPel)
Gustavo Frainer (UFRGS)
Rafael Pereira Pires (UFSM)
Colaboradores
Prof. Cristiano Cachapuz e Lima (URCAMP)
Prof. João Ladislau Barbará Lopes (UFPel)
Prof. Marcelo Trindade Rebonatto (UPF)
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 1
Sumário apresentação
• Sumário
§ Conceitos de Grade
§ Conceitos de Computação Pervasiva
§ Modelo GRADEp
• conceitos grade pervasiva
• arquitetura geral
§ Projeto Piloto
• arquitetura de software
• serviços
§ Produtos
§ Considerações finais
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 2
Conceitos de Grade e Computação
Pervasiva
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 3
CONCEITOS
Computação em Grade
Computação em grade (grid computing): metacomputador
• infra-estrutura computacional
• grande número de recursos
• recursos heterogêneos e geograficamente distribuídos
• aplicações de grande demanda computacional
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 4
CONCEITOS
Computação em Grade
Principais Componentes
aplicações e portais
científicas
engenharia
PSE
colaborativas
ferramentas e ambientes de desenvolvimento
linguagens
depuradores
ORBs
bibliotecas
serviços básicos
comunicação
segurança
informação
Aplicações
Web
based
acesso
a dados
...
...
Ferramentas
Web
...
Middleware
QoS
gerenciadores de recursos locais
SO
bibliotecas
TCP, UDP, IP
...
recursos compartilhados entre OV
clusters
armazenamento
instrumentos
Dispositivos
de Fábrica
...
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 5
CONCEITOS
Computação em Grade
aplicações paralelas/distribuídas (ex. SF-Express)
Globus Metacomputing Toolkit (GMT)
Gerência
de recursos
(GRAM - DUROC, RSL)
Informação
(MDS,GRIS, GIIS)
Acesso remoto
a dados
(GASS, GridFTP, RIO)
Monitoramento
(HBM)
Gerência de executáveis
(GEM)
Comunicação
(Nexus)
Segurança e
autenticação
(GSI)
Internet/Rede de comunicação
cluster
GUSTO
NASA IPG
NPACI
Data Grid
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 6
CONCEITOS
Computação em Grade No Brasil
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 7
CONCEITOS
Computação Pervasiva (Pervasive Computing)
•
•
•
Mobilidade do usuário (user centric)
Mobilidade física (dispositivos e recursos)
Mobilidade lógica (aplicações e serviços)
portabilidade
Nomadic Computing
Acesso local
Acesso e disponibilidade global
da computação
futuro próximo
Mobile Computing
Pervasive Computing
(IBM)
futuro distante
atual
Invisibilidade da computação
Ubiquitous Computing
(Mark Weiser, Xerox Parc, 1991)
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 8
CONCEITOS
Computação Pervasiva
• Aspectos
§
§
§
§
Computação é largamente espalhada no ambiente
Usuários são móveis
Grande variedade de dispositivos tornam-se altamente disponíveis
Comunicação é facilitada – entre indivíduos, entre indivíduos e coisas e
entre coisas.
§ Computação centrada no usuário, para atender suas tarefas.
• Projeto AURA (Carnegie Mellon)
• Projeto OXIGEN (MIT)
• Projeto GAIA(Illinois at Urbana-Champaign)
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 9
CONCEITOS
Computação Pervasiva: alguns desafios atuais
• Interface do usuário
§ diferentes modalidades de interfaces
§ usuário usará múltiplas interfaces que prevêem/antecipam sua intenção
• Serviços distribuídos
§
§
§
§
adaptados aos usuário e suas tarefas
adaptados às trocas dinâmicas do estado do ambiente
descoberta dinâmica de serviços e recursos
serviços baseados em rede
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 10
CONCEITOS
Computação Pervasiva: alguns desafios atuais
• Infra-estruturas
§ dinamicamente configuradas
§ restrições impostas pelo ambiente: conexão à rede intermitente e
imprevisível, baixa capacidade de armazenamento e processamentos
dos dispositivos, alta possibilidade de perdas e furtos dos dispositivos,
tarefas computacionais consomem muita energia (bateria), …
§ antecipar ação/tarefa do usuário
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 11
CONCEITOS
Computação Consciente do Contexto
Aplicações com comportamento ditado pelo estado do Contexto (Context-Aware
•
Computing)
•
•
Várias definições para o termo ‘contexto’
Para nosso sistema, elemento de contexto:
§ “toda informação relevante para a aplicação e que pode ser obtida por esta”.
§ “toda elemento cuja alteração em seu estado dispara um processo de adaptação na aplicação”.
§ Exemplo: atividade do usuário, localização, número de dispositivos, tipo de dispositivo, carga
computacional, recurso disponível...
•
Visão particular de cada aplicação
§ Interesses diferentes em momentos diferentes
§ Interpretação diferente de uma mesma informação
•
Requer suporte da execução
§ Independente da aplicação
§ Reconfigurável conforme o interesse da aplicação
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 12
Modelo GRADEp
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 13
CONSTRUINDO A GRADE PERVASIVA
Novo ambiente computacional
PDAs, desktops, estações de alto
desempenho, clusters,
supercomputadores...
Sistemas operacionais diversos
Computação
de rede
Elevada
heterogeneidade
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 14
CONSTRUINDO A GRADE PERVASIVA
Novo ambiente computacional
Mobilidade lógica: software
Mobilidade física: usuário e dispositivos
Computação
de rede
Elevada
heterogeneidade
Mobilidade
lógica e física
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 15
CONSTRUINDO A GRADE PERVASIVA
Novo ambiente computacional
Semântica SIGA-ME
independente de equipamento,
lugar ou tempo
Computação
de rede
Elevada
heterogeneidade
Mobilidade
lógica e física
Disponibilidade
de
serviços e dados
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 16
CONSTRUINDO A GRADE PERVASIVA
Novo ambiente computacional
Adaptação ao contexto:
ambiente de execução; e
aplicações
Pervasive
Computing
Adaptação
( aplicação e
sistema)
Computação
de rede
Elevada
heterogeneidade
Mobilidade
lógica e física
Disponibilidade
de
serviços e dados
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 17
CONSTRUINDO A GRADE PERVASIVA
Integrando conceitos
Computação pervasiva
+
Computação em grade
+
Computação consciente do contexto
Infra-estrutura para
Grade Pervasiva
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Visão
proposta
Slide 18
CONSTRUINDO A GRADE PERVASIVA
Principais tecnologias envolvidas
A partir de
qualquer lugar
Computação Distribuída em Larga Escala
Operando em
movimento
Redes sem fio
Global
Deslocando o
equipamento
WalkStations
Dispositivos Portáteis
Comodidade
de uso
Adaptabilidade
Grid-Computing
Computação em
Grade
Pervasiva
Transparência de Localização
Semântica siga-me
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 19
CONSTRUINDO A GRADE PERVASIVA
Grade Pervasiva
• A mobilidade potencializa os problemas de
§ Heterogeneidade;
• de recursos (hardware, software);
• comportamentos operacionais:
• conexões com elevada flutuação;
• dinamicidade no rearranjo da acomodação física dos dispositivos;
• capacidades de armazenamento e processamento restritas.
§ Escalabilidade
§ Acesso e disponibilidade variável de recursos e serviços
• gerências multi-institucionais
• conexões transientes
§ Segurança
§ Tolerância a Falhas
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 20
CONSTRUINDO A GRADE PERVASIVA
Foco de pesquisa
Desenvolvimento de aplicações
•
Realizado com o uso de middlewares que fornecem um
aspecto específico
•
Soluções ad-hoc, não reusáveis e difíceis de manter
•
Implementada por especialistas
realidade
objetivo
Como construir um ambiente de
programação que remove a
complexidade inerente a essas
aplicações?
Como projetar um ambiente de
execução de aplicação que atenda
os requisitos destas aplicações?
Considerar a eficiência, sempre que
possível
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 21
CONSTRUINDO A GRADE PERVASIVA
Propriedade do ambiente de Grade Pervasiva
FOLLOW-ME
APPLICATIONS
MOBILITY
Y
C TIVI T
PRO-A
M
SYSTE
CONTEXT-AWARENESS
CONNECTIVITY
A
D
A
P
T
A
T
I
O
N
social
personal
USER
temporal
APPLICATION
SUPPORT
SYSTEM
spatial
PORTABILITY
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 22
Rede sem fio
Re
de
ca
be
ada
CONSTRUINDO A GRADE PERVASIVA
A organização física do GRADEp
Nodo móvel
Nodo
Nodo base
Célula de Execução
Ambiente de Grade Pervasiva
Características:
Organização celular (critério de vizinhança estático e/ou dinâmico)
Gerência multi-institucional
Composição dinâmica (incremental)
3 elementos: célula, (nodo) base e nodo
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 23
Projeto Piloto
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 24
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Arquitetura de Software
Aplicação distribuída com
S
U
P
mobilidade de código (objeto-agente)
Acesso
Pervasivo
Loc. e ComuNaming nicação
Suporte à
Linguagem
Migra- Persisção
tência
Serviço de
Reconhecimento de
Contexto
Segurança
Consciência
do
Contexto
Escalo- Monitonamento ramento
I
N
T
E
R
M
Máquina Virtual Java
•
Sistema Operacional Nativo
I
N
F
M
i
d
d
l
e
w
a
r
e
Rede Fixa + Rede Móvel em escala global
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 25
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Componentes da API de programação
Ênfase no comportamento adaptativo ao contexto
•
elementos de contexto de interesse da aplicação (descrição xml);
•
objetos e métodos Java que implementam a lógica da aplicação, e objetos e
métodos que indicam um comportamento adaptativo;
•
adaptadores, classes Java que implementam os códigos alternativos dos
objetos/métodos adaptativos;
•
comandos de adaptação que implementam algumas estratégias de
adaptação, tais como migração e disparo de ações quando determinado
contexto tornar-se disponível;
•
políticas de adaptação que orientam o sistema de execução (descrição xml).
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 26
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
API de programação
• Adaptação no nível de componentes
§ Adaptive Object (declaração)
§ Adapters classes (implementação de alternativas)
• Adaptação no nível de métodos
§ Adaptive method (declaração)
§ Adapters classes (implementação de alternativas)
• Adaptação no nível de comandos
§
§
§
§
Move (migração para próximo a um recurso)
Clone (criação de objetos conscientes do contexto)
Reschedule (reavaliação da distribuição segundo critérios de contexto)
...
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 27
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Comandos de adaptação
Comandos para modelar estratégias de adaptação:
§
§
§
§
§
§
§
§
Clone (criação do componente)
Move (migração para próximo a recursos)
Reschedule (reorganização dos componentes)
Disconect (desconexão planejada)
Reconnect (reconexão explícita)
Install (instalação remota)
Discovery (descoberta de recursos)
onContext (agendamento de ações)
Serviços
A execução dos comandos de adaptação é parametrizada
pelas políticas de adaptação.
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 28
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Aplicações de teste: WalkEd (Editor de Texto Pervasivo)
Perfil: integração computação móvel e computação distribuída;
Objetivo: funcionalidade & flexibilidade de uso da ferramenta de edição.
Desktop
Sharp Zaurus
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 29
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Aplicações de teste: GeneAl (Genetic Alignment)
Perfil: execução distribuída multi-institucional (computação em grade);
Objetivo: busca de desempenho e flexibilidade na interação.
Desktop
Sharp Zaurus
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 30
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
O Gerenciamento do ambiente físico
Atores básicos:
• Administrador de célula;
• Administrador de recurso.
Atividades principais:
• Gerenciar a base, usuários,
atributos da célula de execução,
configuração de serviços,
inclusão/remoção de recursos.
• Atividades feitas com auxílio da
ferramenta EXEHDA-AMI
Architecture Managenment Interface
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 31
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Núcleo Mínimo do middleware
Aplicação
Serviços Adaptativos:
Service Manager
Profile
manager
...
Perfis de
Execução
Carga de serviços
sob demanda
Repositório
de serviços
Perfis (profile) definem qual instância do
serviço será usada em um dispositivo
específico através do processo de
adaptação em tempo de carga
O serviço pode adaptar-se também
considerando o contexto dinâmico como
estado da conectividade através do
processo de adaptação em tempo de
execução.
Supre os requisitos de:
Adaptação ao contexto (tipo de recurso);
Economia de recursos (instalação sob demanda).
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 32
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Núcleo Mínimo do middleware
<EXEHDA>
<PROFILE name="profileName">
<SERVICE name="sName" impl="className" loadPolicy="boot"|"demand">
<PROP name="paramName" value="paramValue" />
</SERVICE>
</PROFILE>
</EXEHDA>
Aplicação
Service Manager
Profile
manager
...
Perfis de
Execução
Carga de serviços
sob demanda
Repositório
de serviços
Supre os requisitos de:
Adaptação ao contexto (tipo de recurso);
Economia de recursos (instalação sob demanda).
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 33
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Serviços do middleware
Estruturados em instância nodal e celular
celular
celular
Desconexão
planejada
nodal
nodal
Serviço
Aplicação
Aplicação
Aplicação
Visão unificada
Visão unificada
Visão unificada
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Garante
continuidade do
serviço em caso de
desconexão
Slide 34
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Serviços fornecidos
Organização lógica em subsistemas
Acesso Pervasivo
Execução
Distribuída
Adaptação e Reconhecimento de Contexto
Comunicação
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 35
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Requisitos do ponto de vista da aplicação
• Requisitos
§
§
§
§
§
§
§
§
§
Suporte à execução distribuída;
Comunicação com desacoplamento temporal e espacial;
Suporte à mobilidade lógica;
Suporte à mobilidade física;
Acesso pervasivo a dados e a código;
Fornecimento de informações de contexto;
Suporte à adaptação dinâmica de aspectos funcionais;
Suporte à adaptação dinâmica de aspectos não funcionais;
Política cooperativa com a aplicação nas decisões de adaptação.
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 36
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Atendendo requisitos da aplicação
Adaptação colaborativa multinível
Aplicações
Ambiente de Execução da Linguagem
(Java Virtual Machine)
Comandos
de Adaptação
Serviço de
Controle da
Adaptação
Especificação
de Contextos
decisões no desenvolvimento
Serviço de
Reconhecimento
de Contexto
Notificação de
alteração de contexto
Informações de estado
(capacidade, utilização, etc.)
decisões na execução
Componentes do Ambiente Pervasivo (GRADEp)
Fornecimento de informações de contexto;
Suporte a adaptação dinâmica de aspectos funcionais;
Suporte a adaptação dinâmica de aspectos não funcionais;
Política cooperativa com a aplicação nas decisões de adaptação.
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 37
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Atendendo requisitos da aplicação
node n
node 1
•Adaptação ao contexto
Reconhecimento
de
Contexto
Adaptação funcional
1
Tuple Space
Repositório
De Código
ção a
e
l
e
S tativ
p
Ada Código
de
OX
Rede
Mobil
2
OX
Adaptação não funcional
Middleware Adaptativo
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 38
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Atendendo requisitos da aplicação
Gerenciamento da
relação lógica & física
OX: #1
OX: #1
Being name:
OX: #1
Being name:
Policy:
Being name:
Policy:
Location:
Policy:
Location:
History:
Location:
History:
History:
...
...
...
Objetos da
Aplicação
•Execução distribuída;
•Mobilidade lógica e física;
•Comunicação com
desacoplamento temporal e
espacial
Suporte à
instanciação
remota de
objetos
Gerenciamento relações lógicas
entre os objetos
Mecanismo de Comunicação com
desacoplamento temporal e espacial
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 39
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Atendendo requisitos da aplicação
Última célula
utilizada pelo
usuário Y
•Acesso pervasivo a dados e a código
AVU
BDA
AVU
BDA
Célula HOME do
usuário Y
AVU
BDA
2
AVU
BDA
1
AVU
BDA
Equipamento (PDA,
desktop) do
usuário Y
• BDA: Base de Dados pervasiva das Aplicações
• AVU: Ambiente Virtual do Usuário
• Ambos: técnicas P2P
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 40
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Atendendo requisitos da aplicação
•Suporte a semântica siga-me
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 41
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Gerenciando a execução de aplicações
Controle de sessão:
• Login, Logout, Save/Restore session,
Disconnect/reconnect.
ISAM Desktop
Disparo manual de aplicações:
• isam-run ßà descritor de disparo de aplicações.
Disparo “pervasivo” de aplicações:
• Aplicação ISAM Desktop ßà Ambiente Virtual do
Usuário.
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 42
TRANSFERÊNCIA DE TECNOLOGIA
Composição piloto
§ API: conjunto de classes,
especificação, manual do usuário;
§ Aplicações exemplos.
Suporte à
Programação
Suporte à
Execução
Comportamento
da Execução
GRADEp EXE
• GRADEp SDK
Execução
distribuída com
Concorrência
• GRADEp EXE
§ Pacote para nodos de trabalho;
§ Pacote para nodos de
gerenciamento (base);
§ Manual de instalação e
gerenciamento.
Código
GRADEp SDK
Políticas de Adaptação;
Definição de Contexto
e
Adaptativa ao
Contexto (na
perspectiva da
Pervasive
Computing)
GRADEp
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 43
TRANSFERÊNCIA DE TECNOLOGIA
Suporte previsto aos teste do piloto
• Página WEB: com informações técnicas, aplicações exemplo, manuais
e material para download;
• Lista de discussão: entre desenvolvedores do GRADEp e usuários,
entre usuários;
• Infra-estrutura de equipamento/software para comunidade alvo avaliar
suas aplicações no piloto do GRADEp: esta infra-estrutura seria
composta pelos recursos das instituições participantes do GT. Estas
instituições formam constituem o testbed denominado GRADErs;
• Cursos para desenvolvedores e administradores
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 44
Etapas
• Etapas
§ serviços de execução distribuída:
• 30/11/2004
§ serviços de contexto e adaptação
• 31/03/2005
§ aplicações (genoma, ...) e resultados
• 31/05/2005
§ outros serviços, documentação final
• 31/07/2005
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 45
Considerações finais
•§
Considerar a mobilidade é uma tendência muito recente na computação em grade –
novas propostas de projetos;
§ Grupo trabalha com essa temática desde 2000. Têm-se a modelagem dos serviços do
middleware e as abstrações de linguagem de programação;
§ Proposta inovadora: Grade pervasiva = computação em grade + computação pervasiva
+ computação consciente do contexto (grid, pervasive and context-aware computing);
• proposta integrada de solução:
programação de aplicações & middleware de gerenciamento destas;
• middleware adaptativo que associa conceitos de mobilidade e contexto ao ambiente de grade
computacional;
• arquitetura de software com diversas oportunidades de especialização (expansão &
aglutinação) de serviços e aplicações.
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 46
GT-RNP GRADE PERVASIVA (GRADEp)
Coordenador
Prof. Dr. Cláudio Resin Geyer (UFRGS)
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 47
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Atendendo requisitos da aplicação
•Sensibilidade ao contexto
EXEHDAbase
Context Manager
r
ifie
D ADOS
CONT EXTUALIZ ADOS
no t
or
l at
s
n
tra
ag
r
a to
g
e
gr
collector
sensor
collector
collector
sensor
sensores
sensor
EXEHDAnodo
D ADOS
SENSORADOS
collector
EXEHDAnodo
EXEHDAnodo móvel
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 48
Considerações finais
GRADEp - Publicações relacionadas
Publicações 2002
§ NET-CON02. Adenauer Yamin, Iara Augustin, Jorge Barbosa, Cláudio F.R. Geyer. ISAM: a Pervasive View. In Distributed Mobile
Computing. Network Control and Engineering for QoS, Security and Mobility with focus on Policy-based Networking (IFIP and IEEE
Conference). Proceedings... Paris, France, 21-25 oct. 2002 [YAM 2002].
§ SBAC-PAD 2002. Adenauer Yamin, Iara Augustin, Jorge Barbosa, Luciano C. da Silva, Rodrigo A. Real, Gerson Cavalheiro, Cláudio
F.R. Geyer. A Framework for Exploiting Adaptation in High Heterogeneous Distributed Processing. 14th IEEE Symposium on
Computer Architecture and High Performance Computing. Proceedings… Vitória - Brazil, October 28-30 [YAM 2002a].
§ SCCC 02. Adenauer Yamin, Iara Augustin, Jorge Barbosa, Luciano Cavalheiro da Silva, Gerson H. Cavalheiro, Cláudio F.R. Geyer.
Collaborative Multilevel Adaptation in Distributed Mobile Applications. 12th IEEE International Conference of the Chilean Computer
Science Society, Proceedings… Atacama, CHILE, 6-8 novembro, 2002 [YAM 2002b].
§ PDCN 2002. Iara Augustin, Adenauer Yamin, Jorge Barbosa, Cláudio Geyer, Towards Taxonomy for Mobile Applications with
Adaptive Behavior. International Symposium on Parallel and Distributed Computing and Networks (PDCN 2002). Proceedings…
Innsbruck, Austria. 18-21/feb, 2002 [AUG 2002].
§ CATA 2002. Iara Augustin, Adenauer Yamin, Cláudio Geyer, Distributed Mobile Applications with Dynamic Adaptive Behavior. 17th
International Conference on Computer and their Applications(CATA 2002). Proceedings… San Francisco, CA. 4-6/april, 2002, R.
Gantenbein and S. Shin Editors, ISCA Publishing, ISBN 1-880843-42-0, p.372-375 [AUG 2002a].
§ ISCC 2002. Iara Augustin, Adenauer Yamin, Jorge Barbosa, Cláudio Geyer, ISAM - a Software Architecture for Adaptive and
Distributed Mobile Applications, 7th IEEE Symposium on Computers and Communications, Taormina, Proceedings… Italy, 1-4/july,
2002 [AUG 2002b].
§ ICPADS 2002. Jorge Barbosa; Adenauer Yamin; Patrícia Vargas; Cláudio Geyer. Holoparadigm: a Multiparadigm Model Oriented to
Development of Distributed Systems In. INTERNATIONAL CONFERENCE ON PARALLEL AND DISTRIBUTED SYSTEMS (ICPADS
2002), 2002, Jung-Li City Proceedings… New York: IEEE Press, 2002 [BAR 2002a].
§ IDPT 2002. Rodrigo Reis, Carla Reis, Iara Augustin, Adenauer Yamin, Daltro Nunes, Cláudio Geyer, Towards a Software Process
Model to Support the Design of Mobile Computing Applications, 6th World Conference on Integrated Design and Process Technology,
Procedings… Pasadena California, USA, June [REI 2002].
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 49
Considerações finais
GRADEp - Publicações relacionadas
Publicações 2003
§ JHPCA 2003. Adenauer Yamin, Iara Augustin, Jorge Barbosa, Luciano C. da Silva, Rodrigo A. Real, Gerson Cavalheiro, Cláudio F.R.
Geyer. Towards Merging Context-aware, Mobile and Grid Computing. IN INTERNATIONAL JOURNAL OF HIGH
PERFORMANCE COMPUTING APPLICATIONS. London: Sage Publications. v.17, n.2, p.191-203, June 2003 [YAM 2003].
§ Mobile Computing Handbook. Iara Augustin, Adenauer Yamin, Luciano C. Silva, Rodrigo Real, Gustavo Frainer, Gerson
Cavalheiro, Claudio Geyer. ISAM, joing context-awareness and mobility to building pervasive applications. I. Mahgoub and M.
Ilyas Ed. Florida. CRC Press. (book chapter to be published at april, 2003) [AUG 2003].
§ IADIS 2003. Rodrigo Real, Adenauer Yamin, Iara Augustin, Jorge Barbosa, Luciano da Silva, Gustavo Frainer, Cláudio Geyer.
Tratamento da incerteza no escalonamento de recursos em Computação Pervasiva. In: CONFERÊNCIA IADIS IBERO-AMERICANA
WWW/INTERNET, Nov, 2003, Algarve, Portugal. Anais... Algarve: IADIS press, Novembro 2003. p.167-170 [REA 2003].
§ GRID 2003. Rodrigo Real, Adenauer Yamin, Iara Augustin, Jorge Barbosa, Luciano da Silva, Gustavo Frainer, Cláudio Geyer.
Resource scheduling on grid: handling uncertainty. IEEE/ACM 4th INTERNATIONAL WORKSHOP ON GRID COMPUTING, Nov,
2003, Phoenix, Arizona. Proceedings… New York: IEEE Press, November 2003 [REA 2003a].
§ WSGPPD 2003. Adenauer Yamin, Iara Augustin, Jorge Barbosa, Luciano C. da Silva, Rodrigo A. Real, Cláudio F.R. Geyer.
EXEHDA: Um Ambiente de Execução para Adaptação Dinâmica ao Contexto de Aplicações na Computação Pervasiva.
Cadernos de Informática. Porto Alegre: PPGC/UFRGS. V. 3, n. 1, p.115-120, junho de 2003 [YAM 2003a].
§ ERAD 2003. Dario Fernandes Franz; Marcelo Augusto Cardozo Junior; Jorge Luis Victória Barbosa; Adenauer Correa Yamin;
Cláudio Fernando Resin Geyer. EXEHDA-CC x JADA: Uma análise de espaço de objetos compartilhados em Java. In: ESCOLA
REGIONAL DE ALTO DESEMPENHO (ERAD 2003), 2003, Santa Maria. Anais... . Santa Maria: SBC/UFSM, 2003. p. 177-180 [FRZ
2003].
§ ERAD 2003. Fernando Luis Caprio da Costa Junior; Jorge Luis Victória Barbosa; Iara Augustin; Adenauer Corrêa Yamin; Cláudio
Fernando Resin Geyer. Uso do Network Weather Service (NWS) na monitoração de contexto do EXEHDA. In: ESCOLA REGIONAL
DE ALTO DESEMPENHO (ERAD 2003), 2003, Santa Maria. Anais.... Santa Maria: SBC/UFSM, 2003. p. 181-184 [COS 2003].
§ WSCAD 2003. Gustavo Frainer, Rodrigo Real, Adenauer Yamin, Luciano da Silva, Iara Augustin, Cláudio Geyer. Perfis Adaptativos
para Balanceamento de Carga no ISAM. In: Workshop em Sistemas Computacionais de Alto Desempenho, 4, 2003, São Paulo,
Brasil. Proceedings… São Paulo: USP, Novembro, 2003. p.164-167 [FRA 2003].
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 50
Considerações finais
GRADEp - Publicações relacionadas
Publicações 2004
§
SOFTWARE, PRACTICE & EXPERIENCE. Special Issue on Experiences with Auto-adaptive and Reconfigurable Systems. Iara
Augustin, Adenauer Yamin, Luciano C. Silva, Rodrigo Real, Claudio Geyer. ISAMadapt: abstractions and tools for designing generalpurpose pervasive applications. Wiley InterScience. <submetido à publicação> [AUG 2004b].
§
SBLP 2004. Iara Augustin, Adenauer Yamin, Luciano C. Silva, Rodrigo Real, Claudio Geyer. ISAMadapt - um Ambiente de
Desenvolvimento de Aplicações para a Computação Pervasiva. Simpósio Brasileiro de Linguagens de Programação (SBLP 2004),
Niterói, Maio, 2004 [AUG 2004a].
§
IBERCHIP 2004. Lucas Brusamarello et al. Timing Verification Based on floating vector simulation: a distributed approach. In: X
WORKSHOP IBERCHIP, 2004, Cartagena de Indias, Colombia. Março 2004 [BRU 2004].
§
CLEI 2004. Adenauer Yamin, Iara Augustin, Luciano C. Silva, Rodrigo Real, Jorge Barbosa, Cláudio Geyer. ISAM: Uma Arquitetura
de Software para Pervasive Computing. Arequipa, Peru. Setembro 2004 (aceito para publicação) [YAM 2004a].
§
ERAD 2004. Gustavo Frainer, Rodrigo Real, Adenauer Yamin, Luciano da Silva, Iara Augustin, Cláudio Geyer. Perfis Adaptativos
para Balanceamento de Carga no ISAM. In: ESCOLA REGIONAL DE ALTO DESEMPENHO (ERAD 2004), 2004, Pelotas. Anais... .
Pelotas: SBC/UFPel/UCPel, 2004. p. 225-228 [FRA 2004].
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 51
Plano de desenvolvimento dos slides
• CONCEITOS
§ Grade Computacional (Grid Computing)
§ Computação Pervasiva (Pervasive Computing)
§ Computação Consciente do Contexto (Context-aware Computing)
• REQUISITOS PARA INTEGRAÇÃO
§ Semântica ‘siga-me’
§ Reconhecimento de contexto
§ Adaptação dinâmica
§ Gerenciamento pró-ativo
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 52
Plano de desenvolvimento dos slides
• AMBIENTE DE GRADEp
§ A organização física do ambiente de Grade Pervasiva
§ A arquitetura de software projetada
• PROJETO PILOTO
§ API de programação
§ Núcleo mínimo
§ Serviços do middleware
§ Aplicações-modelo (domínios)Realização de experimentos com
GRADErs
• CRONOGRAMA
• TRANSFERÊNCIA DE TECNOLOGIA
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 53
DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
Serviços do middleware
celular
celular
Desconexão
planejada
Supre o requisito do middleware de:
Operação
nodal
desconectada
nodal
Serviço
Aplicação
Aplicação
Aplicação
Visão unificada
Visão unificada
Visão unificada
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Seminário dos Grupos de Trabalho 2004 – 2005, Rio de Janeiro, 10-11 de agosto de 2004
Slide 54