MAC0499 - Trabalho de Formatura Supervisionado

Projeto de Iniciação Científica^{∗}

Proposta para Monografia

Aluno: Daniel de Angelis Cordeiro Supervisor: Prof. Alfredo Goldman vel Lejbman

7 de dezembro de 2003

Introdução

Atualmente, nota-se uma intensificação no interesse por grades computacionais que são, de forma simplificada, um conjunto de recursos computacionais (aglomerados de PCs e supercomputadores) interconectados. A possibilidade de tal infra-estrutura nos leva a ampliar os horizontes para novos tipos de aplicações de alto desempenho, que utilizem recursos da grade de forma eficiente. Para isso é necessário possibilitar a programação paralela no ambiente distribuído de uma grade computacional.

O projeto InteGrade [1], que está sendo desenvolvido no Instituto de Matemática e Estatística da USP, e no qual este trabalho está inserido, visa construir essa infra-estrutura genérica de middleware que permitirá a criação de uma grade computacional que integrará os recursos computacionais disponíveis em máquinas ociosas em um ambiente de execução unificado.

Para que essa infra-estrutura provida pelo InteGrade seja apropriada para programação paralela é necessário que a integração dos recursos computacionais disponíveis leve em conta o ambiente de rede disponível, de forma a minimizar o efeito da troca de mensagens realizadas no desempenho das aplicações paralelas. É necessário, portanto, que o InteGrade seja uma aplicação que consiga obter, de forma dinâmica, informações sobre a rede em que se encontra.

∗Este projeto é fomentado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq

Proc. No. 55.2028/02-9)

Objetivo

O objetivo deste trabalho é pesquisar formas de obtenção do estado da rede de forma dinâmica. Queremos poder estimar as características da rede onde se encontram os recursos computacionais que serão integrados pelo InteGrade. Para tanto, é necessário desenvolver um método de inferência dos recursos da rede de forma não intrusiva, ou seja, que consuma pouca banda e que não necessite de alterações de baixo nível (alterações no sistema operacional, por exemplo) nos nós que compõem a grade.

Atividades Realizadas

As principais atividades realizadas desde fevereiro de 2003, quando esta iniciação científica teve início, foram:

• Familiarização com o conceito de grades de computação e com as linhas de pesquisa [6] desta área;

• Pesquisa sobre “network aware applications” (aplicações que necessitam ter conhecimento sobre a rede onde se encontram) e sobre o ReMoS [3], um arcabouço que provê informações sobre a rede para este tipo de aplicação;

• Pesquisa sobre o protocolo de gerenciamento de rede SNMP [7] (Simple Network Management Protocol);

• Pesquisa sobre a abordagem do gerenciamento dos recursos de rede dos projetos Legion [5] e MyGrid [4].

Cronograma

• Julho, agosto e setembro: pesquisa sobre técnicas de Packet Probing, que são formas de obter informações sobre a rede através do envio e recebimento de mensagens.

• Outubro, novembro e dezembro: Testes com as técnicas de Packet Probing pesquisadas.

Estrutura da Monografia

Esta monografia seguirá o roteiro de preparação de monografias descrito na página da

disciplina: http://www.ime.usp.br/~cef/mac499-03/rot-monografias.html.

A monografia será dividida em duas partes. A primeira seguirá os moldes do relatório de atividades da PIBIC/CNPq e conterá:

• Introdução / síntese;

• Objetivos do trabalho;

• Metodologia empregada;

• Teorias e sistemas estudados;

• Atividades realizadas;

• Conclusão e análise dos resultados obtidos;

• Bibliografia utilizada.

A segunda parte conterá as experiências obtidas com a iniciação científica e sua relação com o curso de Bacharelado em Ciência da Computação do IME. Esta parte cobrirá os seguintes tópicos:

• Desafios e frustrações encontrados;

• Lista das disciplinas cursadas no BCC mais relevantes para a iniciação científica;

• Interação com membros da equipe que tenham agido como mentores do trabalho;

• Observações sobre a aplicação de conceitos estudados nos cursos no contexto prático de aplicações reais;

• Se fosse continuar atuando nesta área, que passos tomaria para aprimorar os conhecimentos técnicos e científicos relevantes para esta atividade.

Referências

[1] InteGrade: Rumo a um Sistema de Computação em Grade para Aproveitamento de Recursos Ociosos em Máquinas compartilhadas. Andrei Goldchleger, Fabio Kon, Alfredo Goldman Vel Lejbman, Marcelo Finger e Siang Wun Song. Relatório Técnico MAC-IME-USP 2002-08, outubro 2002.

[2] A model for parallel job scheduling on dynamical computer grids. Alfredo Goldman e Carlos Queiroz. ACM/IFIP/USENIX International Workshop on Middleware for Grid Computing, Rio de Janeiro, junho 2003.

[3] ReMoS: A resource monitoring system for network aware applications. DEWITT, T., GROSS, T., LOWEKAMP, B., MILLER, N., STEENKISTE, P., SUBHLOK, J., AND SUTHERLAND, D. Tech. Rep. CMU-CS-97-194, School of Computer Science, Carnegie Mellon University, dezembro 1997.

[4] Open Grid: A User-Centric Approach for Grid Computing. Walfredo Cirne and Keith Marzullo, Proceedings of the 13th Symposium on Computer Architecture and High Performance Computing, setembro 2001.

[5] The Core Legion Object Model. M. J. Lewis e A. Grimshaw, Proceedings of the Fifth IEEE International Symposium on High Performance Distributed Computing, agosto 1996.

[6] The grid forum http://www.gridforum.org/.

[7] Simple Network Management Protocol http://www.snmplink.org/.