Escalabilidade de aplicações distribuídas em grades computacionais

Resumo

Grades computacionais têm sido amplamente utilizadas em diversas áreas da ciência, fornecendo ferramentas de trabalho importantes para cientistas e pesquisadores que trabalham de forma colaborativa. Grades computacionais foram criadas para prover suporte à agregação e compartilhamento de um número significativo de recursos computacionais pertencentes a múltiplas instituições geograficamente distribuídas. Nesse contexto, as dificuldades são inúmeras, pois os recursos normalmente são bastante heterogêneos, não-dedicados, podem apresentar falhas, disponibilidade intermitente e flutuações nos níveis de qualidade de serviço. Nesses ambientes, é muito difícil obter informações atualizadas sobre a capacidade e o estado corrente dos recursos. O presente projeto de pesquisa tem como principal objetivo a melhoria do desempenho, da escalabilidade de aplicações computacionalmente intensivas em clusters, multiclusters e grades computacionais. Inicialmente, o foco principal deste projeto se concentrará sobre uma classe específica de aplicações denominada Bag-of-Tasks, cujas aplicações podem ser implementadas na forma de tarefas independentes que não se comunicam e podem ser executadas em qualquer ordem. O projeto prevê uma avaliação rigorosa dos limites de escalabilidade de tais aplicações em plataformas como master-slave e hierárquicas, comumente empregadas na implementação de grades computacionais reais. Após o estudo dos limites de escalabilidade e identificação dos gargalos de desempenho, estratégias de escalonamento de aplicações serão propostas e avaliadas comparativamente a outras apresentadas na literatura. Posteriormente, outros modelos de aplicações e arquiteturas poderão ser analisados em termos da sua escalabilidade. Também serão investigados novos paradigmas para localização e atribuição de recursos, no contexto de escalabilidade e desempenho dos serviços das grades computacionais. (AU)