Augusto Martins e José Luís ZemUniversidade Metodista de Piracicaba - UNIMEP

Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação

Utilização de Cluster de Computadores na Manipulação, Armazenamento e Recuperação de Imagens

Introdução

Justificativa

1. Necessidade de capacidade computacional

elevada.

2. Limites físicos para o aumento da velocidade dos

processadores e de sua capacidade

computacional.

Solução

3. Conectar múltiplos computadores e coordená-los

para que combinem o seu poder computacional.

4. Sistemas Paralelos: (MPP - Massively Parallel

Processors), Sistemas Distribuídos, Clusters de

Computadores).

Objetivos

1. Implementação de uma plataforma

computacional de alta disponibilidade (cluster).

2. Utilização da plataforma implementada para a

manipulação, armazenamento e recuperação das

imagens armazenadas num sistema gerenciador

de banco de dados (SGBD).

3. Desenvolvimento de uma aplicação que

transforme a imagem em dados, e remonte-a a

partir destes mesmos dados.

4. Produção de vídeos com as imagens.

5. Apoio a docência em disciplinas da computação.

Introdução

Metodologia

1. Levantamento teórico sobre arquitetura de

computadores paralelos, plataformas

computacionais, biblioteca OpenCV e banco de

dados.

2. Implementação de um cluster de computadores

utilizando máquinas virtuais (do tipo

balanceamento de carga).

3. Desenvolvimento de uma aplicação utilizando a

biblioteca OpenCV.

4. Levantamento sobre ferramentas para produção

dos vídeos.

5. Download das imagens captadas por satélite

meteorológicos (site do INPE).

6. Armazenamento das imagens e de seus arquivos

de dados, utilizando um sistema gerenciador de

banco de dados.

7. Produção de vídeos a partir das imagens

recuperadas.

Histórico

1. Sistema de Exibição de Informações

Meteorológicas usando Cluster de Computadores

- Sara Salton de Almeida.

2. Middleware para Manipulação de Imagens em

um Cluster de Dispositivos Embarcados -Bruno

Teodósio Gonçalves.

3. Um Estudo sobre a Comunicação entre

Processos em um Ambiente de Cluster de

Computadores - Sara Salton de Almeida.

Levantamento Teórico

Arquiteturas Paralelas

Computação Distribuída

1. Cloud Computing.

2. Grid Computing.

3. Cluster Computing.

4. Single System Image.

Cluster de Computadores

1. Alta Disponibilidade (HA)

2. Alto Desempenho (HPC).

NC 01 NC 02 NC 03 NC 04 NC 05

Levantamento Teórico

Visão Computacional - OpenCVCluster de Computadores

1. Alta Confiabilidade (HR)

2. Balanceamento de Carga (HS).

NC01 NC02 NC03 NC04

Levantamento Teórico

SGBD e OpenCV Produção de Vídeos

Resultados Finais

Desenvolvimento

1. Desenvolvimento de uma aplicação para

transformação da imagem em dados numéricos,

utilizando a biblioteca OpenCV.

2. Elaboração de uma solução para a produção dos

vídeos, utilizando os softwares ImageMagick e

Ffmeg.

3. Criação da base de dados para comportar os

arquivos numéricos e os arquivos de imagens.

4. Desenvolvimento de scripts para automatizar o

processo de armazenamento e conversão das

imagens em dados numéricos.

Resultados

1. Uso de recursos computacionais em excesso,

necessário migrar do ambiente virtual para

ambiente real.

2. Conversão das imagens em dados numéricos foi

realizada com sucesso.

3. Produzidos vídeos de diversos meses e de

diferentes tipos e socializados através da Internet

(youtube.com).

4. Armazenamento realizado com o uso dos scripts,

porém, parcial, por insuficiência de espaço em

disco.

Considerações Finais

1. Computação paralela e distribuída são uma tendência em razão da busca por capacidade de processamento

elevada, ambientes resistentes a falhas, computação em nuvem em alta no mercado de TI e pelo baixo custo

de componentes computacionais.

2. Ao implementar uma plataforma equivalente deve-se considerar o uso excessivo de recursos computacionais

(memória RAM, redes de comunicação, espaço em disco, etc...).