I Workshop on Autonomic Distributed Systems (WoSIDA)

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1 ANAIS

2 XXIX Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos 30 de maio a 3 de junho de 2011 Campo Grande, MS I Workshop on Autonomic Distributed Systems (WoSIDA) Editora Sociedade Brasileira de Computação (SBC) Organizadores Raimundo José de Araúlo Macêdo (UFBA) Fábio Moreira Costa (UFG) Ronaldo Alves Ferreira (UFMS) Realização Faculdade de Computação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS) Promoção Sociedade Brasileira de Computação (SBC) Laboratório Nacional de Redes de Computadores (LARC)

3 ii Anais Copyright 2011 da Sociedade Brasileira de Computação Todos os direitos reservados Capa: Venise Melo Produção Editorial: Lucilene Vilela Gonçalves, Ronaldo Alves Ferreira Cópias Adicionais: Sociedade Brasileira de Computação (SBC) Av. Bento Gonçalves, 9500 Setor 4 Prédio Sala 219 Bairro Agronomia CEP Porto Alegre RS Fone: (51) sbc@sbc.org.br Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Workshop on Autonomic Distributed Systems (1.: 2011 : Campo Grande, MS). Anais / I Workshop on Autonomic Distributed Systems; organizadores Raimundo José de Araújo Macêdo... et al. Porto Alegre : SBC, c p. ISSN X 1. Redes de computadores. 2. Sistemas distribuídos. I. Macêdo, Raimundo José de Araújo. II. Título.

4 I Workshop on Autonomic Distributed Systems iii Promoção Sociedade Brasileira de Computação (SBC) Diretoria Presidente José Carlos Maldonado (USP) Vice-Presidente Marcelo Walter (UFRGS) Diretor Administrativo Luciano Paschoal Gaspary (UFRGS) Diretor de Finanças Paulo Cesar Masiero (USP) Diretor de Eventos e Comissões Especiais Lisandro Zambenedetti Granville (UFRGS) Diretora de Educação Mirella Moura Moro (UFMG) Diretora de Publicações Karin Breitman (PUC-Rio) Diretora de Planejamento e Programas Especiais Ana Carolina Salgado (UFPE) Diretora de Secretarias Regionais Thais Vasconcelos Batista (UFRN) Diretor de Divulgação e Marketing Altigran Soares da Silva (UFAM) Diretor de Regulamentação da Profissão Ricardo de Oliveira Anido (UNICAMP) Diretor de Eventos Especiais Carlos Eduardo Ferreira (USP) Diretor de Cooperação com Sociedades Científicas Marcelo Walter (UFRGS)

5 iv Anais Promoção Conselho Mandato Virgílio Almeida (UFMG) Flávio Rech Wagner (UFRGS) Silvio Romero de Lemos Meira (UFPE) Itana Maria de Souza Gimenes (UEM) Jacques Wainer (UNICAMP) Mandato Cláudia Maria Bauzer Medeiros (UNICAMP) Roberto da Silva Bigonha (UFMG) Cláudio Leonardo Lucchesi (UFMS) Daltro José Nunes (UFRGS) André Ponce de Leon F. de Carvalho (USP) Suplentes Mandato Geraldo B. Xexeo (UFRJ) Taisy Silva Weber (UFRGS) Marta Lima de Queiroz Mattoso (UFRJ) Raul Sidnei Wazlawick (PUCRS) Renata Vieira (PUCRS) Laboratório Nacional de Redes de Computadores (LARC) Diretoria Diretor do Conselho Técnico-Científico Artur Ziviani (LNCC) Diretor Executivo Célio Vinicius Neves de Albuquerque (UFF) Vice-Diretora do Conselho Técnico-Científico Flávia Coimbra Delicato (UFRN) Vice-Diretor Executivo Luciano Paschoal Gaspary (UFRGS) Membros Institucionais CEFET-CE, CEFET-PR, IME, INPE/MCT, LNCC, PUCPR, PUC-RIO, SESU/MEC, UECEM UERJ, UFAM, UFBA, UFC, UFCG, UFES, UFF, UFMG, UFMS, UFPA, UFPB, UFPE, UFPR, UFRGS, UFRJ, UFRN, UFSC, UFSCAR, UNICAMP, UNIFACS, USP

6 I Workshop on Autonomic Distributed Systems v Realização Comitê de Organização Coordenação Geral Ronaldo Alves Ferreira (UFMS) Coordenação do Comitê de Programa Artur Ziviani (LNCC) Bruno Schulze (LNCC) Coordenação de Palestras e Tutoriais Nelson Luis Saldanha da Fonseca (UNICAMP) Coordenação de Painéis e Debates José Augusto Suruagy Monteiro (UNIFACS) Coordenação de Minicursos Fabíola Gonçalves Pereira Greve (UFBA) Coordenação de Workshops Fábio Moreira Costa (UFG) Coordenação do Salão de Ferramentas Luis Carlos Erpen De Bona (UFPR) Comitê Consultivo Antônio Jorge Gomes Abelém (UFPA) Carlos André Guimarães Ferraz (UFPE) Francisco Vilar Brasileiro (UFCG) Lisandro Zambenedetti Granville (UFRGS) Luci Pirmez (UFRJ) Luciano Paschoal Gaspary (UFRGS) Marinho Pilla Barcellos (UFRGS) Paulo André da Silva Gonçalves (UFPE) Thais Vasconcelos Batista (UFRN)

7 vi Anais Realização Organização Local Brivaldo Alves da Silva Jr. (UFMS) Edson Norberto Cáceres (UFMS) Eduardo Carlos Souza Martins (UFMS/POP-MS) Hana Karina Sales Rubinstejn (UFMS) Irineu Sotoma (UFMS) Kátia Mara França (UFMS) Luciano Gonda (UFMS) Lucilene Vilela Gonçalves (POP-MS) Márcio Aparecido Inácio da Silva (UFMS) Marcos Paulo Moro (UFGD) Massashi Emilson Oshiro (POP-MS) Nalvo Franco de Almeida Jr. (UFMS) Péricles Christian Moraes Lopes (UFMS) Renato Porfírio Ishii (UFMS)

8 I Workshop on Autonomic Distributed Systems vii Mensagem do Coordenador Geral Sejam bem-vindos ao XXIX Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos (SBRC 2011) em Campo Grande, MS. É um prazer e uma distinção organizar um simpósio de tamanha relevância para a Computação no Brasil, mais ainda por ser a primeira vez que a Região Centro-Oeste tem o privilégio de sediá-lo. O SBRC é um evento anual promovido pela Sociedade Brasileira de Computação (SBC) e pelo Laboratório Nacional de Redes de Computadores (LARC). Ao longo dos seus quase trinta anos, o SBRC tornou-se o mais importante evento científico nacional em Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos e um dos maiores da área de Informática no país. O SBRC 2011 está com uma programação bastante rica, de qualidade diferenciada e que consiste em: 18 sessões técnicas de artigos completos que abordam o que há de mais novo nas áreas de redes de computadores e sistemas distribuídos; três sessões técnicas para apresentação de ferramentas selecionadas para o Salão de Ferramentas; cinco minicursos, com quatro horas de duração, sobre temas atuais; três palestras e três tutoriais com pesquisadores de alto prestígio internacional; e três painéis sobre assuntos de interesse da comunidade. Além dessas já tradicionais atividades do simpósio, ocorrerão em paralelo oito workshops: XVI Workshop de Gerência e Operação de Redes e Serviços (WGRS), XII Workshop da Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (WRNP), XII Workshop de Testes e Tolerância a Falhas (WTF), IX Workshop em Clouds, Grids e Aplicações (WCGA), VII Workshop de Redes Dinâmicas e Sistemas P2P (WP2P), II Workshop de Pesquisa Experimental da Internet do Futuro (WPEIF), I Workshop on A utonomic Distributed Systems (WoSIDA) e I Workshop de Redes de Acesso em Banda Larga (WRA). O desafio de organizar um evento como o SBRC só pode ser cumprido com a ajuda de um grupo especial. Eu tive a f elicidade de contar com a co laboração de inúmeras pessoas ao longo desta jornada. Meus sinceros agradecimentos aos membros dos Comitês de Organização Geral e Local por realizarem um trabalho de excelente qualidade e com muita eficiência, a qualidade da programação deste simpósio é fruto do trabalho dedicado dessas pessoas. Sou grato a Faculdade de Computação da UFMS por ter sido uma facilitadora ao longo de todo o pr ocesso de organização, desde a nossa proposta inicial até o fechamento da programação. Gostaria de agradecer, também, ao Comitê Gestor da Internet no Brasil (CGI.br), às agências governamentais de fomento e aos patrocinadores por reconhecerem a importância do S BRC e investirem recursos financeiros fundamentais para a realização do evento. Com o apoio financeiro recebido, foi possível manter os custos de inscrição baixos e oferecer um programa social de alta qualidade. Em nome do Comitê Organizador, agradeço a todos os participantes pela presença em mais esta edição do SBRC e d esejo uma semana produtiva, agradável e com estabelecimento de novas parcerias e amizades. Ronaldo Alves Ferreira Coordenador Geral do SBRC 2011

9 viii Anais Mensagem do Coordenador de Workshops do SBRC 2011 Os workshops são uma parte tradicional do que hoje faz do SBRC o principal evento da área no país, sendo responsáveis por atrair uma parcela cada vez mais expressiva de participantes para o S impósio todos os anos. O SBRC 2011 pr ocurou manter essa tradição, com a realização de workshops já considerados parte do circuito nacional de divulgação científica nas várias subáreas de Redes de Computadores e S istemas Distribuídos, como o WTF (Workshop de Testes e Tolerância a Falhas), o W CGA (Workshop em Clouds, Grids e Aplicações), o WGRS ( Workshop de Gerência e Operação de Redes e Serviços) e o WP2P (Workshop de Redes Dinâmicas e Sistemas P2P). Incluímos também nesta lista de iniciativas bem sucedidas o WRNP (Workshop da Rede Nacional de Ensino e Pesquisa), que cumpre o importantíssimo papel de fazer a ponte entre as comunidades técnica e científica da área. Como novidade em 2011, e reconhecendo o s urgimento e o fortalecimento de novas linhas de pesquisa de expressiva importância dentro da comunidade brasileira de Redes e Sistemas Distribuídos, procuramos incentivar a criação de novos workshops dentro do Simpósio. Foi com esse intuito que introduzimos pela primeira vez no SBRC a chamada aberta de workshops, por meio da qual membros da comunidade foram convidados a submeter propostas de workshops inéditos para realização em conjunto com o S BRC Em resposta à chamada, recebemos nove propostas de alta qualidade, das quais oito foram aceitas e seus respectivos proponentes convidados a organizarem os workshops no SBRC em Campo Grande. Das oito propostas aceitas, cinco tratavam dos workshops já tradicionais acima mencionados, e uma referia-se à segunda edição de um workshop mais recentemente criado, mas que teve sua primeira edição realizada de forma muito bem sucedida no SBRC 2010, o WPEIF (Workshop de Pesquisa Experimental da Internet do Futuro). As outras duas propostas foram resultado direto da chamada aberta de workshops e resultaram na adição de dois novos eventos ao leque do SBRC, o WRA (Workshop de Redes de Acesso em Banda Larga) e o WoSiDA (Workshop on Autonomic Distributed Systems), ambos com ótima aceitação pela comunidade, a julgar pelos números de submissões de trabalhos recebidos. Esperamos que 2011 s eja mais um ano de sucesso para os workshops do S BRC, em particular para aqueles criados nesta edição do Simpósio, e para que eles continuem contribuindo como importantes fatores de agregação para os avanços promovidos pela comunidade científica da área de Redes e Sistemas Distribuídos no Brasil. Aproveitamos para agradecer o i nestimável apoio recebido de diversos membros da comunidade e, em particular, da Organização Geral do SBRC A todos, um excelente SBRC em Campo Grande! Fábio M. Costa Coordenador de Workshops do SBRC 2011

10 I Workshop on Autonomic Distributed Systems ix Mensagem do Coordenador do WoSIDA The Workshop on Autonomic Distributed Systems (WoSiDA), Co-located with the Brazilian Symposium on Computer Networks and Distributed Systems, was aimed at bringing together researchers and practitioners from the distributed systems community to discuss the fundamental principles, state of the art, and critical challenges of selfmanaging or autonomic distributed systems. The WoSiDA 2011 program included 9 position papers selected from 17 submissions. The reviewing and selecting process was careful, where each paper was distributed to at least three members of the technical program committee. The acceptance decision was taken after an evaluation of all reviews, paying attention to the review s comments - not just the review scores. The accepted papers are those considered by the reviewers the most solid work among the set analyzed, and they cover distinct aspects of autonomic distributed systems. Together the accepted papers give a broad view of what is being investigated in this field mainly in Brazil, but also Portugal. Besides the presentation and discussion of the accepted papers, organized into three technical sections, we planned a panel where invited speakers can present distinct views on the design of autonomic distributed systems. Finally, I would like to thank very much the program committee members for having accepted the challenge of building this program, and the organizers of SBRC 2011 for their support. Raimundo José de Araújo Macêdo Coordenador do WoSiDA 2011

11 x Anais Comitê de Programa do WoSIDA Antonio Alfredo F. Loureiro (UFMG) Antonio Casimiro Costa (FCUL - Portugal) Carlos Andre Guimarães Ferraz (UFPE) Edmundo Madeira (UNICAMP) Flávio Assis Silva (UFBA) Joberto Martins (UNIFACS) Lisandro Zambenedetti Granville (UFRGS) Luciano Paschoal Gaspary (UFRGS) Luís da Cunha Lamb (UFRGS) Luis Rodrigues (INESC-ID/IST-UTL - Portugal) Neuman Souza (UFC) Orlando Loques (UFF) Renato Cerqueira (PUC-Rio) Raimundo José de Araújo Macêdo (UFBA) Rui Oliveira (UMINHO - Portugal) Sérgio Gorender (UFBA)

12 I Workshop on Autonomic Distributed Systems xi Revisores do WoSIDA Antonio Alfredo F. Loureiro (UFMG) Antonio Casimiro Costa (FCUL - Portugal) Carlos Andre Guimarães Ferraz (UFPE) Edmundo Madeira (UNICAMP) Flávio Assis Silva (UFBA) Joberto Martins (UNIFACS) Lisandro Zambenedetti Granville (UFRGS) Luciano Paschoal Gaspary (UFRGS) Luís da Cunha Lamb (UFRGS) Luis Rodrigues (INESC-ID/IST-UTL - Portugal) Neuman Souza (UFC) Orlando Loques (UFF) Renato Cerqueira (PUC-Rio) Raimundo José de Araújo Macêdo (UFBA) Rui Oliveira (UMINHO - Portugal) Sérgio Gorender (UFBA)

13 xii Anais

14 I Workshop on Autonomic Distributed Systems xiii Sumário Sessão Técnica Aplicações Autônomas + Sistemas Simples = Futuro Feliz? Fernanda G. Oliveira e Vinod E. F. Rebello (UFF)... 3 Computação em Nuvem Autônoma: Oportunidades e Desafios Flávio R. C. Sousa, Leonardo O. Moreira e Javam C. Machado (UFC)... 7 Sintonia Automática de Banco de Dados em Nuvem Mônica Regina da Silva, Javam de Castro Machado, José Maria Monteiro e José Antônio F. de Macêdo (UFC) Sessão Técnica From Static to Dynamic Protocols: Adapting Timeouts for Improved Performance A. Casimiro e M. Dixit (University of Lisbon) Automatically Tuned on Multicore Systems Murilo Boratto (UNIVASF), Leandro Coelho (UNEB) e Brauliro Leal (UNIVASF). 21 Gerência Autonômica de Redes DTN Ewerton M. Salvador, Daniel F. Macedo e José Marcos S. Nogueira (UFMG) Sessão Técnica Combinação de Expertise em Classificadores para Sistemas Autonômicos Grinaldo Oliveira e Joberto Martins (UFBA-UEFS-UNIFACS) Uma Proposta para o Monitoramento e Controle Inteligente de Tráfego Urbano Gilberto Nakamiti (PUC-Campinas/UNIP), Fábio Pessôa de Sá (FATEC-PG), José Henrique Ventura e Vinicius Eduardo S. da Silva (UNIP) Um Sistema Autônomo para a Coordenação de Dispositivos Móveis Baseada em Coalizões Sobrepostas Vitor A. dos Santos, Giovanni C. Barroso, Mario F. Aguilar (UFC), Antonio de B. Serra (IFCE) e José M. Soares (UFC) Índice por Autor... 43

15 I Workshop on Autonomic Distributed Systems Sessão Técnica 1

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17 I Workshop on Autonomic Distributed Systems 3 Aplicações Autônomas + Sistemas Simples = Futuro Feliz? Fernanda G. Oliveira, Vinod E. F. Rebello Instituto de Computação Universidade Federal Fluminense (UFF) Niterói, RJ Brasil {fgoliveira,vinod}@ic.uff.br Abstract. The trend in computer architecture is to provide more single server compute power through multiple multicore processors. In order to maximize utilization, administrators consolidate multiple diverse applications on fewer servers. One adverse impact is that the corresponding software stack is becoming increasingly varied and complex. While virtualization appears to address compatibility issues and foster consolidation by isolating disparate applications in separate VMs, this isolation only further increases the resource management overhead and makes efficient utilization harder. This paper advocates the development of smart autonomic applications that execute in a social community as model to manage large scale distributed computing environments. Resumo. A tendência em arquitetura de computadores é prover mais poder computacional através de múltiplos processadores multicore. Para maximizar a utilização, administradores consolidam múltiplas e distintas aplicações em poucos servidores. Um impacto negativo é o fato da pilha de software estar se tornando cada vez mais variada e complexa. Enquanto a virtualização aparece para lidar com problemas de compatibilidade e promover consolidação isolando diferentes aplicações em VMs separadas, isto faz aumentar ainda mais o overhead de gerenciamento e dificulta obter melhor eficiência. Este artigo defende o desenvolvimento de aplicações autônomas inteligentes executando em uma comunidade social como modelo para gerenciar ambientes de larga escala. 1. Introdução O tema de computação autônoma [Huebscher e McCann 2008] vem recebendo uma atenção maior como uma estratégia de gerência. Os ambientes computacionais paralelos atuais estão crescendo em termos de recursos e em escala mundial graças a Internet, na forma de grades e nuvens computacionais, e o uso da autonomia aparenta ser uma solução para obter-se uma utilização eficiente. Enquanto uma grande quantidade de computadores torna-se bem mais disponível, em contrapartida surgem diversos problemas relacionados ao alto grau de complexidade para gerenciar os inúmeros e diferentes tipos de recursos. Heterogeneidade, compartilhamento, segurança e suscetibilidade a falhas são algumas das dificuldades enfrentadas, porém que podem ser atacadas pelas propriedades self-*s da computação autônoma. Além da inúmera quantidade de recursos, a grande variedade de características de aplicações gera dificuldades no projeto de sistemas de gerenciamento genéricos. Mesmo oferecendo parcial autonomia, tais sistemas não provêm bom desempenho a todos os tipos de aplicações (geralmente só poucos tipos delas). Sem entender suas necessidades e

18 4 Anais comportamento, seria impossível atingir uma execução eficiente. O objetivo deste artigo é discutir um modo de promover autonomia descentralizada e por aplicação, diferentemente das soluções tradicionais que buscam uma gerência centralizada. Na Seção 2 é feita uma comparação qualitativa com o tipo mais comum de gerenciamento. A Seção 3 descreve uma solução para aplicações autônomas e alguns resultados. A Seção 4 conduz uma visão futura baseada no conceito de uma Sociedade Autônoma onde aplicações convivem compartilhando um ambiente computacional. 2. Gerenciador de Recursos vs. Gerenciador de Aplicações Com o advento da computação em grade e em nuvem, por um lado, uma grande quantidade de recursos computacionais fica disponível para desenvolvedores de aplicações que requerem alta escala de processamento e memória, como é o caso das aplicações científicas (E-Science). Por outro lado, prover uma forma de gerenciar todo este potencial computacional de forma eficiente é um desafio para a pesquisa na área. Um dos grandes desafios para tornar o gerenciamento de ambientes distribuídos eficiente é tratar o modo como aplicações e suas tarefas são gerenciadas entre os recursos do sistema. Dentre os middlewares (camada de software existente entre a aplicação e a infraestrutura) mais estudados e desenvolvidos, no contexto de grades computacionais, estão aqueles classificados como Sistemas Gerenciadores de Recursos (RMSs - sigla em inglês) [Krauter et al. 2002]. Geralmente desenvolvidos com um gerenciador central (broker), o objetivo de um RMS é maximizar a utilização dos recursos de forma parcialmente autônoma, independentemente dos requisitos e características internas das aplicações. Os serviços necessários para o gerenciamento e monitoramento dos recursos devem ser instalados previamente em cada computador, o que pode dificultar sua distribuição pelos ambientes distribuídos de larga escala. Assim como a gerência de sistemas distribuídos, aplicações em si também vêm tornando-se complexas e diversas em caráter. Somando estes dois fatos, RMSs podem não ser boas alternativas devido ao seu tipo de gerenciamento genérico, focado apenas no sistema como um todo. Contrariamente, um Sistema Gerenciador de Aplicações (AMS) está associado a cada instância da aplicação, esperando-se obter um maior desempenho devido a uma gerência descentralizada onde as decisões são tomadas de forma autônoma, baseadas nas características próprias da aplicação e no estado previsto do ambiente. Além disso, como geralmente tais sistemas estão ligados à aplicação, as funcionalidades necessárias vêm embutidas nela, facilitando sua portabilidade. 3. Sistema Gerenciador de Aplicações EasyGrid Este artigo faz referência ao uso do Sistema Gerenciador de Aplicações EasyGrid ou EasyGrid AMS [Boeres e Rebello 2003], um estudo prático no desenvolvimento de aplicações autônomas. Este middleware oferece um framework de desenvolvimento de aplicações autônomas para a transformação automática e transparente de programas paralelos - em particular aplicações de HPC que pouco aceitam técnicas que atrasam a execução - escritos em MPI (para ambientes homogêneos tradicionais) em programas capazes de tirar proveito mais eficientemente de ambientes distribuídos atuais e futuros. O EasyGrid AMS fornece à aplicação um conjunto de funcionalidades self-* para manter sua execução eficiente em sistemas distribuídos e dinâmicos. Através dele, a

19 I Workshop on Autonomic Distributed Systems 5 aplicação é capaz de tornar-se ciente do sistema - system-aware - e de reagir as suas mudanças temporais; é capaz de detectar e recuperar-se de falhas [Silva e Rebello 2007]; e disponibiliza de um escalonamento dinâmico eficiente [Nascimento et al. 2008]. Além disso, em termos de desenvolvimento, o EasyGrid AMS fornece uma base para a construção da aplicação - através do modelo de execução 1PTask (um processo por tarefa) [Sena et al. 2007] - que possibilita a aquisição de melhor desempenho e flexibilidade no gerenciamento das tarefas especialmente em sistemas dinâmicos. Sob o modelo 1PTask, aplicações conseguem obter ótimo desempenho devido à auto-otimização e à auto-recuperação. Porém, para a auto-configuração, deve-se analisar especificamente suas características que, muitas vezes, é essencial para uma boa paralelização. Portanto, dado que tem-se um middleware com funcionalidades para o desenvolvimento de aplicações autônomas, existe a dificuldade de saber como fazer uma boa divisão da aplicação entre os recursos disponíveis. Neste contexto, alguns trabalhos já foram realizados usando aplicações de diversas áreas científicas como: astrofísica (N-body) [Ribeiro et al. 2010], bioinformática (geometria molecular) [Oliveira e Rebello 2010] e escalonamento de jogos esportivos [Araújo 2008] Alguns Resultados Em [Sena et al. 2007], um teste compara versões da aplicação Thermions (da área de física) rodando com e sem o EasyGrid AMS em vários cenários envolvendo clusters e grids. Tal experimento mostra que a aplicação executando junto ao middleware EasyGrid apresenta overhead menor que 2% comparado às versões sem o middleware em um ambiente de cluster. Quando o ambiente muda para grid, o desempenho da aplicação com o EasyGrid melhora significantemente em comparação com a implementação tradicional. O custo da detecção e tratamento de falhas também acrescenta um baixo overhead, em cerca de até 2% [Silva e Rebello 2007]. Os resultados obtidos em [Araújo 2008] revelam não só a melhora no tempo de execução mas também na qualidade da solução da aplicação, já que os problemas tratados por ela são heurísticas. Resultados obtidos em [Oliveira e Rebello 2010] apresentam speed-ups (comparado a versões tradicionais) próximos ao linear, concluindo que aplicações com tarefas de diferentes granularidade conseguem obter bons resultados mesmo em ambientes dinâmicos e têm potencial para usufruir de uma grande quantidade de recursos. Mais focado em ambientes intrinsecamente dinâmicos e heterogêneos, aplicações maleáveis autônomas são trabalhadas em [Ribeiro et al. 2010] onde elas mudam sua própria configuração. Os resultados mostram desempenho superior comparado às abordagens tradicionais do problema e, de novo, um baixo overhead. 4. Sociedade Autônoma Enquanto o controle descentralizado é mais escalável comparado às soluções RMSs, a coordenação de ações para obter uma melhor utilização é significantemente mais difícil sem uma visão global dos recursos. Um problema enfrentado pelo uso de AMS é o fato da disputa pelos recursos entre duas ou mais aplicações autônomas poderem atrapalhar uma a outra. Por exemplo, se a funcionalidade de auto-otimização emprega heurísticas gulosas cujo objetivo é executar a aplicação no menor tempo possível, as ações tomadas podem prejudicar outras aplicações. Usando uma regra comportamental simples e adotando metas de tempo de execução para aplicações [Rodrigues 2009], uma solução inicial permite

20 6 Anais que múltiplas aplicações executem cordialmente no ambiente distribuído. As aplicações são cientes de que fazem parte de uma sociedade e comportam-se altruistamente quando há folga em suas metas, de modo que todas saiam ganhando em desempenho. 5. Conclusão Para reduzir o custo e aumentar a abrangência, o EasyGrid AMS é projetado por classes de aplicações para fornecê-las autonomia. Tendo em vista os resultados já obtidos em trabalhos desenvolvidos com códigos científicos e alguns de produção, acredita-se fortemente que a autonomia focada na aplicação traz grandes benefícios nas execuções em ambientes distribuídos. Estes resultados abrem uma nova linha de pesquisa de gerência que envolve análise e programação do comportamento para ambientes de múltiplas aplicações systemaware. Elas terão que interagir como em uma sociedade, onde compartilham recursos diferentes, cada aplicação com sua própria meta. Além disso, uma solução híbrida entre AMS e RMS não está descartada, onde uma troca de informação entre ambos pode ajudar a achar uma configuração ótima das aplicações e do ambiente de execução. Referências Araújo, A. P. F. (2008). Paralelização Autonômica de Metaheurísticas em Ambientes de Grid. PhD thesis, Departamento de Informática, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Boeres, C. e Rebello, V. E. F. (2003). EasyGrid: Towards a framework for the automatic grid enabling of MPI applications. In Proceedings of the First International Workshop on Middleware for Grid Computing, pages , Rio de Janeiro, Brazil. Huebscher, M. C. e McCann, J. A. (2008). A survey of autonomic computing-degrees, models, and applications. ACM Comput. Surv., 40:7:1 7:28. Krauter, K., Buyya, R., e Maheswaran, M. (2002). A taxonomy and survey of grid resource management systems. Software Practice and Experience, 32: Nascimento, A. P., Sena, A. C., Silva, J. A., Vianna, D. Q. C., Boeres, C., e Rebello, V. E. F. (2008). Autonomic application management for large scale MPI programs. International Journal of High Performance Computing and Networking, 5(4): Oliveira, F. G. e Rebello, V. E. F. (2010). Algoritmos branch-and-prune autônomos. In SBRC 10, XXVIII Simpósio Brasileiro de Rede de Computadores e Sistemas Distribuídos, Gramado, RS. Ribeiro, F., Sena, A., Nascimento, A., Boeres, C., e Rebello, V. E. F. (2010). A selfconfiguring N-body application. In SBAC-PAD 10: Proceedings of the International Workshop on Challenges in e-science (CIS 10), Petrópolis, Rio de Janeiro, Brazil. Rodrigues, H. (2009). Grid S.A.: Uma sociedade autônoma. Master s thesis, Instituto de Computação, Universidade Federal Fluminense. Sena, A., Nascimento, A., Silva, J., Vianna, D., Boeres, C., e Rebello, V. E. F. (2007). On the advantages of an alternative MPI execution model for grids. In CCGRID 07, pages , Rio de Janeiro, Brazil. IEEE Computer Society. Silva, J. e Rebello, V. E. F. (2007). Low Cost Self-healing in MPI Applications. In Recent Advances in Parallel Virtual Machine and Message Passing Interface, 14th European PVM/MPI User s Group Meeting, pages Springer.

21 I Workshop on Autonomic Distributed Systems 7 Computação em Nuvem Autônoma: Oportunidades e Desafios Flávio R. C. Sousa 1, Leonardo O. Moreira 1, Javam C. Machado 1 1 Mestrado e Doutorado em Ciência da Computação (MDCC) Universidade Federal do Ceará (UFC) Fortaleza, CE Brasil {sousa,leoomoreira,javam}@ufc.br Abstract. Cloud computing is a recent trend of technology aimed at providing on-demand services with payment based on usage. However, this computing model requires major technological changes, especially in the autonomous management because the cloud environment presents a great number and variety of resources. Service providers, in turn, need to address issues of scalability, availability, performance, and cost. This paper aims to discuss cloud computing and autonomic management, highlighting opportunities and research challenges in this context. Resumo. Computação em nuvem é uma tendência recente de tecnologia cujo objetivo é proporcionar serviços sob demanda com pagamento baseado no uso. Entretanto, este modelo de computação requer grandes mudanças tecnológicas, principalmente no gerenciamento autônomo, pois o ambiente em nuvem apresenta uma grande quantidade e variedade de recursos. Os provedores de serviço, por sua vez, necessitam tratar aspectos de escalabilidade, disponibilidade, desempenho e custo. Este artigo tem como objetivo discutir sobre a computação em nuvem e o gerenciamento autônomo, destacando oportunidades e desafios de pesquisa neste contexto. 1. Introdução Computação em nuvem fornece infraestrutura, plataforma e software como um serviço sob demanda com pagamento baseado no uso [Buyya et al. 2009]. Com isso, as empresas e os desenvolvedores não precisam realizar grandes investimentos em hardware e manutenção para implementar serviços, permitindo mais foco em inovação e na melhoria dos negócios das empresas [Sousa et al. 2010]. Por outro lado, os ambientes de nuvem são inerentemente grandes, complexos, heterogêneos e altamente dinâmicos e os provedores devem tratar questões de qualidade do serviço, disponibilidade e eficiência energética. Os níveis de complexidade na nuvem excedem a capacidade humana, forçando a retirada das pessoas do processo de gerência e aumentando a autonomia dos sistemas. Além disso, soluções para o gerenciamento neste contexto devem se adaptar as mudanças e comportamentos da nuvem de acordo com instruções especificadas em alto nível pelos administradores destas soluções. A computação autônoma é inspirada em sistemas biológicos para lidar com desafios de complexidade, dinamismo e heterogeneidade [Kephart and Chess 2003], características presentes nos ambientes de computação em nuvem e, assim, fornece uma abordagem promissora neste contexto. Embora a computação em nuvem apresente certas características autônomas como o provisionamento automático de recursos, seu objetivo é reduzir o custo dos recursos ao invés de reduzir a complexidade do sistema