UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
INSTITUTO DE COMPUTAÇÃO
GARA: A Uniform Quality of Service
Archicteture
(Alain Roy e Volker Sander)
Etienne C. R de Oliveira
[email protected]
Redes Avançadas para Computação em Grade
Prof. Michael Stanton
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Agenda
 Introdução
 Arquitetura Unificada para QoS
 Reserva Coordenada
 Reserva de Recursos de Rede
 Conclusão
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Introdução
 Motivação
 Usenet → WWW → P2P;
 Megaflops → Teraflops; Gigabytes → Terabytes
 Esgotamento de recursos
 Recursos limitados
 Oscilação de disponibilidade
 Alternativas
 Aumentar os recursos
 Diminuir os requerimentos das aplicações (aplicações adaptativas)
 Dispor de QoS (Quality of Service)
 Múltiplos requerimentos (rede, CPU, memória, área de armazenamento etc)
 Alocação avançada de recursos (Advance Reservations)
 Proposta
 Framework para gerência de recursos
 GARA – General-purpose Architecture for Reservation and Allocation
 Objetivo
 Possibilitar que aplicações que demandem recursos possam
facilmente gerenciar a qualidade de serviço para os recursos
requeridos
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Arquitetura Unificada para QoS
 Contribuições




Interface única para reserva coordenada
Alocação avançada de recursos
Arquitetura em camadas
Segurança – Autenticação e Autorização
 Infra-estrutura em grade – Globus
 Arquitetura
 Estruturada em 4 camadas
 High-Level Layer
 GARA Layer
 LRAM Layer
 Resource Manager Layer
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Arquitetura Unificada para QoS
 Arquitetura
 High-Level Layer
 Trata as solicitações de QoS das aplicações
 GARA Layer
 Descreve solicitações de reserva de forma simples e
padronizada
 Define uma estrutura de dados para reserva concedida
 Estabelece uma comunicação com o serviço de reserva (local
ou remoto)
 LRAM Layer
 Autenticação e autorização
 Traduzir pedidos de forma que camada Resource Manager
possa efetuar a reserva de QoS
 Resource Manager Layer
 Controla e garante as reservas solicitadas interagindo com
diretamente com serviços (rede, CPU, memória etc)
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Arquitetura Unificada para QoS
 Arquitetura
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Arquitetura Unificada para QoS
 Reserva de Recursos (Interface)
 RSL – Globus Resource Reservation Language
 Atributos GARA
 Reserva de Recursos
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Arquitetura Unificada para QoS
 Gerência de Recursos (Aprovisionamento)
 Aprovisionamento de recursos
 Traduz solicitações de QoS em ações
 Configura um roteador
 Gerenciamento de recursos de QoS
 Rede com DiffServ (Serviços Diferenciados)
 Espaço em disco
 CPU com priorização de processos
 Real-Time CPU Scheduling (DSRT)
 Permite a integração com serviços de gerência de
recursos de terceiros
 Alocação avançada de recursos (Advance Reservations)
 Interação com os recursos
 Interface externa
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Reserva Coordenada
 Reserva de múltiplos recursos
 Experimento
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Reserva de Recursos de Rede

Aplicações com requerimentos
diferenciados




Baixa latência e pouca banda de rede
Baixa latência e alta banda de rede
Alta banda de rede
Reserva de Rede em um Único
Domínio



IntServ versus DiffServ
Bandwidth Broker
Roteadores de borda – marcação de
pacotes
 Roteadores de núcleo – per-hop
behavior (PHB)
 Expedited Forwarding (EF) PHB


Serviço de alta prioridade
jitter e atraso de fila
 Tráfego marcado com EF é
priorizado
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Reserva de Recursos de Rede
 Reserva de Rede sob Múltiplos Domínios
 Reserva Coordenada
 Encadeamento de BBs (Bandwidth Brokers)
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Reserva de Recursos de Rede
 Reserva de Rede sob Múltiplos Domínios
 Reserva Coordenada
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Reserva de Recursos de Rede
 Reserva de Rede sob Múltiplos Domínios
 Encadeamento de BBs (Bandwidth Brokers)
 Cada BB conhece seus BBs vizinhos
 Todos os BBs são contactados
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Conclusão
 Implementação – Globus Toolkit
 Trabalhos Futuros
 Aumento da confiabilidade
 Mecanismo mais adequado para alocação de
recursos
 Provê uma interface para QoS
 Possibilita alocação avançada de recursos
 Reserva sob múltiplos domínios
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Bibliografia
[Roy e Sander] Roy, A., Sander, V. GARA: A Uniform Quality of Service Architecture.
Grid Resource Management – State of the Art and Future Trends, Outono de
2003, pp. 377-394.
[Roy, 2000] Roy, A. GARA. In: http://www-fp.mcs.anl.gov/qos/, maio de 2007.
[Roy, 2000] Roy, A. The Lowdown on Quality of Service. In:
http://www.cs.wisc.edu/~roy/publications/presentations/acm_talk.ppt , maio de
2007.
[Roy, 1999] Roy, A. GARA: An Architecture for Advanced Reservations. In:
http://www.cs.wisc.edu/~roy/publications/presentations/globus_retreat.
ppt, maio de 2007.
[Ian et al., 1999] Ian, F., Kesselman, C., Lee, C. et al. A Distributed
Resource Management Architecture that Supports Advance
Reservations and Co-Allocation. Proceedings of IWQoS , Junho de
1999.
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