Um Modelo de Virtualização em Grades Computacionais para Inserção de Recursos Ociosos

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Virtualiza¸cão Grid + Virtualiza¸cão Proposta Trabalhos relacionados Implementa¸cão Conclusão

Um Modelo de Virtualiza¸c˜

ao em Grades

Computacionais para Inser¸c˜

ao de Recursos Ociosos

Apresentado por:

Josiney de Souza e Rubens Massayuki Suguimoto

CI853 - T´opicos em Redes de Computadores III

Prof. Aldri Luiz dos Santos

Mestrado em Informática Universidade Federal do Paraná Centro de Computa¸cão Cient´ıfica e Software Livre

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Sum´

ario

1 Grid Computing Arquitetura 2 Virtualiza¸c˜ao

Tipos de virtualiza¸c˜ao de m´aquinas

3 Grid + Virtualiza¸c˜ao 4 Proposta

5 Trabalhos relacionados 6 Implementa¸c˜ao

Esquema

Problemas e id´eias encontradas

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Virtualiza¸cão Grid + Virtualiza¸cão Proposta Trabalhos relacionados Implementa¸cão Conclusão Arquitetura

Introdu¸c˜

ao

Conhecido tamb´em como computa¸c˜ao em grade ou

meta-computa¸c˜ao ´

E um modelo de computa¸c˜ao distribu´ıda que oferece uma infraestrutura de recursos computacionais para processamento de alto desempenho.

A infraestrutura envolve dezenas, centenas e at´e milhares de m´aquinas disponibilizando seus recursos de hardware e software.

Grande dispers˜ao geogr´afica

Ligados por redes de longa distˆancia (Internet)

Uso dos recursos pode variar de acordo com a pol´ıtica do dono.

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Arquitetura de Grid Computing

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Arquitetura - descri¸c˜

oes das camadas

Fabric cont´em todos os recursos de hardware. Cuida de resolver problemas de heterogeneidade;

Connectivity respons´avel por fazer a conex˜ao dos nodos;

Resources respons´avel por acessar e gerenciar os recursos. Aqui os recursos s˜ao vistos de forma uniforme;

Collective repons´avel por buscar e manter informa¸c˜oes dos recursos;

Application ´e o software que pode ser desenvolvido usando as camadas de conectividade e recursos. Caso seja necess´ario, a camada de coleta pode ser aplicada (ex: alocadores de tarefas).

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Introdu¸c˜

ao

Virtualiza¸cão é um conceito amplo no mundo da computa¸cão. São solu¸cão de computadores que fa¸ca uso de abstra¸cão. (ex: placa de rede, desktop, grade, nuvem, etc.)

Virtualiza¸c˜ao pode ser entendida como simula¸c˜ao de algum meio.

Pode ser usado para otimizar o uso do hardware

Diminuir os custos financeiros relacionados a manuten¸c˜ao Provˆe ambientes isolados do sitema principal

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Tipos de virtualiza¸c˜

ao de m´

aquinas

Para-virtualiza¸c˜ao

´e a vertente que trata as m´aquinas virtuais de maneira

“autˆonoma” do sistema base. Todos os componentes de um

computador real est˜ao dispon´ıveis e s˜ao controlados por um hypervisor. Exemplos: Xen e KVM.

Containers

é a vertente que mantém as máquinas virtuais mais próximas do

sistema base. Apenas o kernel do sistema base ´e executado, de

modo que apenas m´aquinas virtuais do mesmo tipo sejam criadas.

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Virtualiza¸c˜

ao + Grades

T´opicos de estudos e pesquisa nos ´ultimos congressos [2] [1] [4]

Estudos visa melhorar quest˜oes de escalabilidade, seguran¸ca, gerˆencia de recursos e uso.

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Proposta

Desenvolver um modelo que faz uso de virtualiza¸c˜ao baseada em containers

Inser¸c˜ao de recursos ociosos dentro das grades de forma r´apida e segura.

A virtualiza¸cão se daria através de cria¸cão de uma máquina virtual dentro de uma máquina real ociosa.

A máquina virtual contém todos scripts e informa¸cões para integrar nas infraestrutura

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Modelo da proposta

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Trabalhos relacionados

Trabalhos relacionados com rela¸cão a inser¸cão de recursos (camada de fábrica)

SETI@Home

Virtual Community Grid (VCG) Boot Remoto + Grid (TG)

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Virtualiza¸cão Grid + Virtualiza¸cão Proposta Trabalhos relacionados Implementa¸cão Conclusão Esquema

Implementa¸c˜

ao

Uma mini grade com trˆes computadores dedicados

Inser¸c˜ao de uma quarta m´aquina utilizando o modelo proposto.

Uso do middleware Globus Toolkit 4 (GSI, GRAM, MD, GridFTP e RFT)

GSI e o MDS centralizados.

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Esquema de implementa¸c˜

ao

Figure: Esquema de implementa¸c˜ao. Usamos o GSI e o MDS centralizados na m´aquina A

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Problemas

Problemas dos IPs válidos nas máquinas virtuais para ter aceso direto de outras máquinas da grade

Necessário um gerenciador e alocador de máquinas para facilitar os processos de virtualiza¸cão

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Id´

eias sobre a implementa¸c˜

ao

Uso das informa¸c˜oes de ociosidade para melhorar o escalonamento de tarefas nas m´aquinas virtuais criadas ´

E poss´ıvel utilizar mecanismo de migra¸c˜ao de m´aquinas do OpenVz

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Conclus˜

ao

Grades computacionais em conjunto com tecnologias de virtualiza¸cão têm sido temas de estudos na área de computa¸cão distribu´ıda. Apresentam melhoras na

escalabilidade, seguran¸ca, gerˆencia de recursos e do uso do hardware.

Neste trabalho propomos um modelo de virtualiza¸c˜ao que pretende aumentar o uso dos recursos de hardware em

momentos de ociosidade. Esse momento de ociosidade podem ser definidos.

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Trabalhos Futuros

Gerenciador e alocador de m´aquinas virtuais Resolver problemas de IPs inv´alidos

Utilizar informa¸cões de ociosidade nos alocadores de recursos Migra¸cão de máquinas virtuais.

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Referˆ

encias

R. Huang, H. Casanova, and A.A. Chien.

Using virtual grids to simplify application scheduling.

Parallel and Distributed Processing Symposium, International, 0:52, 2006.

Yang-Suk Kee, D. Logothetis, R. Huang, H. Casanova, and A. A. Chien.

Efficient resource description and high quality selection for virtual grids.

In CCGRID ’05: Proceedings of the Fifth IEEE International Symposium on Cluster Computing and the Grid (CCGrid’05) -Volume 1, pages 598–606, Washington, DC, USA, 2005. IEEE Computer Society.

James E. Smith and Ravi Nair.

The architecture of virtual machines.

Computer, 38(5):32–38, 2005.

Yang suk Kee and Carl Kesselman.

Grid resource abstraction, virtualization, and provisioning for time-targeted applications.