Computação em Grid e em Nuvem

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1 Computação em Grid e em Nuvem Computação em Nuvem Molos 1 Definição Um grid computacional é uma coleção recursos computacionais e comunicação utilizados para execução aplicações Usuário vê o grid como uma entida única Origem do nome: O termo Computational Grid é inspirado no conceito Power Grid, termo que signa o sistema geração e distribuição energia Termo cunhado por Ian Foster em Aplicações Energia Banlanceamento Re Elétrica Reservatórios Análise Sísmica Finanças Derivativos Análise Estatística Riscos Processamento Transações Manufatura Bioinformática Design Falhas Simulação Processos Elementos Finitos Pesquisa Tratamentos para Câncer Pesquisa Medicamentos Sequenciamento DNA Sequenciamento Proteínas Grid Infrastructure Mídia e Telecom Consumo Banda Re Renrização Imagens Jogos Multiplayer Governo e Educação Pesquisa Colaborativa Previsão do Tempo Computação Alto Desempenho Composição Grids são compostos por recursos heterogêneos, reunindo s clusters e supercomputadores até sktops e dispositivos móveis Elementos Nó mestre (eventualmente replicado) Nós execução Nós submissão Interligação Re pública larga escala: Internet! Pervasivida O grid está disponível em todo lugar; basta plugar e usar (assim como a re elétrica) Visão uniforme dos recursos computacionais O usuário executa uma aplicação no grid, sem saber quais serão os nós envolvidos Armazenamento remoto dados Dados do usuário pom ser armazenados modo transparente e confiável no grid 1

2 Abordagem alternativa para solução problemas / execução aplicações O uso recursos remotos é a regra, e não a exceção Computação distribuída larga escala É comum que os nós estejam distribuídos em diferentes países Armazen. Dados QoS Descoberta Recursos Applications Application Toolkit Layer Grid Services Layer Grid Fabric Layer High-energy physics data analysis Distributed computing Information Transport Regional climate studies Dataintensive Collaborative engineering... Collab. sign Resource mgmt Parameter studies Remote viz... Security Data access Fault tection Multicast On-line instrumentation Remote control Instrumentation Control interfaces QoS mechanisms Middleware para gerenciamento do Grid Gerencia todo o funcionamento do grid, s a scoberta, alocação e reserva recursos, até controle acesso, tecção falhas, manutenção registros utilização, etc. Fundamentado em tecnologias já existentes e amplamente disponíveis Comunicação: protocolos da Internet / Web Software: tecnologia Web Services Globus Toolkit Mantido pela Globus Alliance ( Gratuito e código aberto Baseado nos seguintes padrões e tecnologias: Open Grid Services Architecture (OGSA) Web Services (SOAP, WSDL, Web Service Resource Framework, WS-Management) Job Submission Description Language (JSDL) Distributed Resource Management Application API (DRMAA) Grid Security Infrastructure (GSI) 2

3 Iniciativas Mundiais Large Hadron Collir (LHC) Computing Grid: TeraGrid: Iniciativas Mundiais (cont.) Network for Earthquake Engineering Simulation (NEES): cancer Biomedical Informatics Grid (cabig): World Community Grid: Iniciativas Nacionais LNCC Grid: OurGrid (UFCG): 3

4 Computação em Nuvem Computação em Nuvem Definição Computação em Nuvem é um molo que permite o acesso forma onipresente, conveniente e sob manda a um conjunto recursos computacionais compartilhados e configuráveis (por exemplo res, servidores, armazenamento, aplicações e serviços), que pom ser facilmente disponibilizados e liberados com o mínimo esforço gerenciamento ou interação com o provedor serviço. Fonte: National Institute of Standards and Technology, USA. Serviço sob manda Usuário solicita os recursos que seja Obtenção simplificada recursos, sem interação humana Acesso via re Recursos pom ser acessados remotamente usando diversos tipos dispositivo Pooling recursos Recursos são compartilhados entre diversos usuários e alocados com base na manda Elasticida A quantida recursos alocados para um usuário po variar em função da manda Medição Serviços O provedor ve monitorar a quantida recursos utilizada pelos clientes da nuvem, para fins controle e tarifação Molos Molos Serviço SaaS (Software as a Service) Provê acesso a softwares aplicativos Acesso via navegador ou programa cliente PaaS (Platform as a Service) Consumidor tem disponível uma plataforma computacional gerenciada por um S.O. Gerencia softwares disponibilizados IaaS (Infrastructure as a Service) Disponibiliza infraestrutura hardware Cliente gerencia S.O. e aplicações Molos Molos Implantação Nuvem Privada: uso exclusivo das unidas negócio uma corporação Nuvem Pública: disponível para uso do público em geral Nuvem Comunitária: acessível a usuários organizações que possuem interesses comuns Nuvem Híbrida: composição infraestruturas nuvem diferentes tipos, reunidas para obter um melhor aproveitamento recursos e permitir portabilida dados e aplicações 4

5 Região: Baseada em Datacenters Uso extensivo da técnica virtualização Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) Permite alocação recursos sob manda (por hora), reservadas (anual ou por 3 anos) ou pontual (quando houver ociosida) Instâncias VMs com várias capacidas Gran varieda sistemas e aplicações Presente fisicamente em oito locais Política preços baseada na alocação recursos, taxa transferência dados, etc. Google Cloud Platform Cliente po usar o Google App Engine para senvolver suas aplicações e hospedar na infraestrutura nuvem do Google Integrado com contas usuários do Google Cliente po alugar VMs com diferentes configurações recursos Tarifação por VM, aplicação, tráfego, uso enreço IP, requisição HTTP, etc. Windows Azure 5