Arquitectura de um Sistema Autónomo

Um sistema autónomo é constituído por vários elementos que colaboram entre si para lhe proporcionar todas as características de que necessita. De uma forma genérica, um sistema autónomo pode ser dividido nos seguintes componentes (Figura 3-1):

• Serviços de comunicação (Enterprise Service Bus);

• Recursos geridos (Managed Resources);

• Gestores autónomos (Autonomic Managers);

• Fontes de conhecimento (Knowledge sources);

• Interface com o utilizador (Manual Manager).

Figura 3-1: Arquitectura de um

Estes componentes encontram

(Enterprise Service Bus), comunicando entre si através de mecanismos standard como ou EJB’s (semelhante a Web Services

Java nas diferentes transacções de dados)

3.2.2.1. Serviços de comunicação (

Consiste num serviço de comunicação que auxilia na interligação entre compone

sistema autónomo. A função deste serviço de comunicação é realizada nos sistemas autónomos segundo os seguintes padrões:

• Um serviço de comunicação que agrupa múltiplos mecanismos de gestão para um recurso gerido;

• Um serviço de comunicação que ac de contacto;

• Um serviço de comunicação que activa um gestor autónomo para controlar um único ponto de contacto;

Um serviço de comunicação que activa múltiplos gestores autónomos para controlarem múlti pontos de contacto.

: Arquitectura de um Sistema Autónomo (adaptado de (Kephart & Chess, 2003))

-se interligados através de serviços de comunicação padronizados ), comunicando entre si através de mecanismos standard como

Web Services, tendo como principal particularidade a utilização de objectos Java nas diferentes transacções de dados).

Serviços de comunicação (Enterprise Service Bus)

Consiste num serviço de comunicação que auxilia na interligação entre compone

sistema autónomo. A função deste serviço de comunicação é realizada nos sistemas autónomos

Um serviço de comunicação que agrupa múltiplos mecanismos de gestão para um recurso

Um serviço de comunicação que activa um gestor autónomo para controlar múltiplos pontos

Um serviço de comunicação que activa um gestor autónomo para controlar um único ponto

Um serviço de comunicação que activa múltiplos gestores autónomos para controlarem múlti Sistema Autónomo (adaptado de (Kephart & Chess, 2003))

se interligados através de serviços de comunicação padronizados ), comunicando entre si através de mecanismos standard como Web Services , tendo como principal particularidade a utilização de objectos

Consiste num serviço de comunicação que auxilia na interligação entre componentes de um sistema autónomo. A função deste serviço de comunicação é realizada nos sistemas autónomos

Um serviço de comunicação que agrupa múltiplos mecanismos de gestão para um recurso

tiva um gestor autónomo para controlar múltiplos pontos

Um serviço de comunicação que activa um gestor autónomo para controlar um único ponto

Um serviço de comunicação que activa múltiplos gestores autónomos para controlarem múltiplos

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3.2.2.2. Recurso gerido (Managed Resource)

A parte dos recursos geridos engloba todo o tipo de recursos de hardware e software que os componentes do sistema irão controlar. Estes recursos podem ser servidores, aplicações, unidades de armazenamento, servidores de base de dados, serviços, ou outras entidades. Um recurso gerido pode conter embutido o seu próprio ciclo de controlo de auto-sustentação, para além dos elementos autónomos de gestão que lhe acedem frequentemente. Ciclos de controlo inteligentes são embutidos em tempo de execução num recurso gerido, é uma forma de possibilitar as capacidades de auto-gestão nos recursos geridos. Esta funcionalidade pode não ser externamente visível através da interface de gestão devido ao facto de poderem encontrar-se embutidas. Quando os detalhes do ciclo de controlo se encontram visíveis, o ciclo de controlo é gerido através da interface de gestão que é fornecida para o recurso.

3.2.2.3. Gestor autónomo (Autonomic Manager)

Num sistema autónomo existe sempre um ou mais gestores autónomos. A sua função passa por continuamente monitorizar o sistema e tratar eventos que necessitem ser tratados. Todos os componentes gestores têm quatro áreas distintas na sua composição. Inicialmente necessitam monitorizar o ambiente do sistema usando um sensor de operações (interface Sensor) e para analisar o que é detectado. Assim que é detectado um determinado evento, o gestor autónomo planeia e executa uma determinada acção necessária. Se for estabelecido na parte da análise que nenhuma acção é necessária, o gestor autónomo retorna para o estado de monitorização. As acções são desempenhadas através da interface Effector. Através da interface Sensor é possível verificar o estado corrente de um recurso gerido, enquanto a interface Effector tem a habilidade de alterar o seu estado.

Um gestor autónomo e as fases do seu ciclo de controlo podem ser definidos como esquematizado na Figura 3-2:

Figura 3-2: Detalhes funcionamento gestor autónomo (adaptado de (Kephart & Chess, 2003))

As funções são definidas no ciclo de controlo pelas seguintes fases (Ke

• Monitorização – Fornece os mecanismos para recolha, agrupamento, filtragem e reporte de detalhes acerca de um recurso gerido; As informações são recolhidas dos recursos através dos pontos de contacto, pela interface

analisados. Neste aspecto é crucial a habilidade do gestor autónomo para rapidamente organizar toda a informação e dar

métricas, propriedades de configuração, etc. Esta

relacionada com configurações, estado, capacidade oferecida e capacidade de processamento.

• Análise – Fornece os mecanismos que correlacionam e modelam situações complexas. Este mecanismo ajuda o gestor autónomo a aprender s

situações futuras semelhantes. Por exemplo, se na função de análise for detectado que uma determinada política não tem sido cumprida, ou não tem resultado como se pretende, a

: Detalhes funcionamento gestor autónomo (adaptado de (Kephart & Chess, 2003))

As funções são definidas no ciclo de controlo pelas seguintes fases (Kephart & Chess, 2003):

Fornece os mecanismos para recolha, agrupamento, filtragem e reporte de detalhes acerca de um recurso gerido; As informações são recolhidas dos recursos através dos pontos de contacto, pela interface Sensor, e são convertidas em sintomas que podem ser analisados. Neste aspecto é crucial a habilidade do gestor autónomo para rapidamente organizar toda a informação e dar-lhe sentido. As informações podem ser de topologias, métricas, propriedades de configuração, etc. Esta informação relativa ao recurso é relacionada com configurações, estado, capacidade oferecida e capacidade de

Fornece os mecanismos que correlacionam e modelam situações complexas. Este mecanismo ajuda o gestor autónomo a aprender sobre o sistema de informação e a prever situações futuras semelhantes. Por exemplo, se na função de análise for detectado que uma determinada política não tem sido cumprida, ou não tem resultado como se pretende, a função terá que determinar se o gestor autónomo pode continuar a suportar aquela política no momento e no futuro. No caso de ser determinado que essa política não é suportada, a função de análise gera um pedido de mudança com as descrições do que é pretendido corrigir para a função de planeamento. Isso demonstraria uma capacidade preditiva. A análise é feita com base na informação recolhida através da monitorização e a interpretação e avaliação com base em conhecimento do sistema.

Fornece os mecanismos necessários para criar um plano

consoante políticas armazenadas no sistema de informação, para agir com a finalidade de : Detalhes funcionamento gestor autónomo (adaptado de (Kephart & Chess, 2003))

phart & Chess, 2003):

Fornece os mecanismos para recolha, agrupamento, filtragem e reporte de detalhes acerca de um recurso gerido; As informações são recolhidas dos recursos através ertidas em sintomas que podem ser analisados. Neste aspecto é crucial a habilidade do gestor autónomo para rapidamente lhe sentido. As informações podem ser de topologias, informação relativa ao recurso é relacionada com configurações, estado, capacidade oferecida e capacidade de

Fornece os mecanismos que correlacionam e modelam situações complexas. Este obre o sistema de informação e a prever situações futuras semelhantes. Por exemplo, se na função de análise for detectado que uma determinada política não tem sido cumprida, ou não tem resultado como se pretende, a tónomo pode continuar a suportar aquela política no momento e no futuro. No caso de ser determinado que essa política não é suportada, a função de análise gera um pedido de mudança com as descrições do que é pretendido . Isso demonstraria uma capacidade preditiva. A análise é feita com base na informação recolhida através da monitorização e a interpretação e

Fornece os mecanismos necessários para criar um plano de acção, consoante políticas armazenadas no sistema de informação, para agir com a finalidade de

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• Execução – Fornece os mecanismos que executam as acções indicadas pelo planeamento.

Essas alterações são efectuadas através da interface Effector do recurso ou recursos geridos e que necessitem ser alterados. Parte da execução do plano de mudança poderá ser alterar o conhecimento que é usado pelo gestor autónomo.

O conhecimento criado pelo sistema e que é usado para tomar decisões perante eventos é gerado pelas funções do ciclo de controlo (Figura 3-2). Esse conhecimento vai sendo aumentado à medida que o gestor autónomo aprende características sobre o sistema e é partilhado entre as quatro funções do ciclo de controlo de forma a serem tomadas decisões mais proveitosas por cada uma delas, para um determinado objectivo.

Um gestor autónomo possui as funções acima indicadas, contudo podem ser feitas algumas alterações consideradas úteis. Pode ser configurado para efectuar apenas determinadas partes do ciclo de controlo, ficando deste modo dedicado a essa finalidade. Por exemplo, um gestor autónomo pode ficar encarregue de efectuar apenas a monitorização de um determinado recurso. Nesta situação, após concluir a monitorização e despoletar a análise, planeamento e execução, vai enviar notificações para uma consola mediante as situações que reconhece. Outra configuração possível é juntar dois gestores autónomos que possuam configuradas funções de monitorização e análise, planeamento e execução respectivamente, de forma a criar um ciclo fechado mais completo.

3.2.2.4. Base de conhecimento (Knowledge source)

Fontes ou base de conhecimento referem-se a qualquer tipo de registos de informação que possibilitem armazenamento de conhecimento de acordo com as interfaces da arquitectura descrita.

No contexto dos sistemas autónomos, bases de conhecimento consistem em tipos particulares de dados arquitectados em sintaxe e semântica assim como comportamentos, políticas, alteração de planos ou pedidos, de forma a poderem ser partilhados pelos gestores autónomos do sistema (Kephart & Chess, 2003).

À medida que o sistema se vai auto-desenvolvendo vai aprendendo a detectar novos tipos de comportamento, e vai obtendo políticas dos profissionais na tecnologia de informação. Essas informações são armazenadas na base de conhecimento sob a forma de topologias, métricas, comportamentos, políticas, e históricos log. Assim, os gestores autónomos podem aceder a este conhecimento no momento da tomada de decisão.

Para que os gestores autónomos obtenham conhecimento das bases de dados, existem 3 formas diferentes (Kephart & Chess, 2003):

• A informação é fornecida. É possível obter políticas desta forma. Uma política consiste numa colecção de comportamentos limitados ou preferenciais que influenciam as decisões a tomar.

• O conhecimento é fornecido de uma base de conhecimento externa. Pode obter definições de comportamentos ou conhecimento de históricos de recursos específicos.

• O gestor autónomo gera automaticamente o seu conhecimento. Esse conhecimento pode ser criado pela monitorização, baseado na informação recolhida dos sensores. A parte de execução de um gestor autónomo pode actualizar o conhecimento da fonte para registar as acções que foram efectuadas como resultado da análise e planeamento. O gestor autónomo pode então indicar que efeitos tiveram as acções efectuadas no recurso gerido, após monitorizá-lo. Esse conhecimento pode ser armazenado na base de conhecimento (podendo ser partilhado por outros gestores autónomos), ou fica apenas contido no próprio gestor.

Em sistemas autónomos existem vários tipos de conhecimento, todos eles armazenados segundo sintaxes e semânticas comuns de forma que possam ser partilhados por diversos componentes (Kephart & Chess, 2003):

• Conhecimento de topologias de soluções - Recolhe conhecimento acerca da configuração e construção de componentes para soluções e sistemas de negócio. Conhecimento de instalação e configuração é recolhido de uma unidade de instalação comum para eliminar a complexidade. O plano de funcionamento de um sistema autónomo baseia-se neste tipo de conhecimento para o seu plano de instalação e configuração;

• Políticas - São um tipo de conhecimento que é consultado para se determinar se é ou não necessário efectuar acções no sistema. Um sistema autónomo requer uma forma uniforme para definir estas políticas que governam os gestores autónomos. Sendo estas definidas através de standards, todos os gestores autónomos podem ter acesso a elas, e dessa forma o sistema é gerido através de um conjunto de políticas;

Conhecimento para detecção de problemas - Incluem comportamentos, dados monitorizados, árvores de decisão e conhecimento criado pelo processo de detecção de erros. Como o sistema reage de forma a corrigir problemas detectados, as informações relativas a essas correcções são armazenadas como conhecimento.

3.2.2.5. Interface com utilizador (Manual Manager)

Disponibiliza uma consola desenvolvida a partir de standards que promovem uma apresentação consistente aos profissionais na tecnologia de informação e que lhes permite inserir determinados tipos de informação necessários desde políticas de negócio, objectivos, ou ordens para o sistema.

Pretende-se que esta interface funcione como plataforma de controlo de todo o sistema autónomo, um local onde seja possível controlar todos os componentes do sistema. Pode também colaborar com outros gestores autónomos ao mesmo nível ou controlar gestores e outros profissionais na tecnologia de informação de níveis mais baixos.

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Esta consola possui vantagens ao nível de custos na organização. Para além de aumentar a eficácia na administração, reduz a necessidade dos utilizadores em receber formação para o ambiente gráfico quando é introduzido um novo componente no sistema, devido ao desenvolvimento dos seus interfaces ser baseado em ambiente Web e standards, familiarizando desta forma os utilizadores.