Sistemas Distribuídos Baseados em Componentes

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Sistemas Distribuídos Baseados em Componentes

Fabio Kon

Departamento de Ciência da ComputaçãoIME - USP

4 / abril / 2001

Copyleft by Fabio Kon 24 / abril / 2001

Conteúdo da Palestra

Descrição do contexto e dos problemas

Resolução dos problemas

Aplicações Práticas

Trabalho Futuro


Contexto

A sociedade moderna exige dos desenvolvedores de software a produção de muitos programas em pouco tempo a produção de programas grandes e complexos funcionamento em diferentes sistemas operacionais funcionamento em diferentes arquiteturas de

hardware Solução parcial: Tecnologia de Componentes

Enterprise Java Beans ActiveX Controls, COM CORBA Component Model


Programação Baseada em Componentes

É uma extensão da idéia de programação orientada a objetos

Torna a reutilização de código mais fácil

Possibilita a criação de aplicações complexas usando interfaces gráficas usando interfaces de programação


Problemas de Configuração

Instalação e remoção de programas

Atualizações de sistema operacionais

Atualizações de aplicações e ferramentas

Ambientes distribuídos ligados à Internet


Problemas de Adaptação

Componentes têm requisitos específicos Falha em uma componente pode se

alastrar por todo o sistema Reconfiguração dinâmica é muito difícil

Causa: não há um gerenciamento apropriado das dependências dentro do sistema.






Trabalho Futuro


Método para Gerenciamento de Dependências

Lidamos com dois tipos de dependências:

1. Pré-requisitos

2. Dependências Dinâmicas


Pré-requisitos

Especifica o que cada componente necessita: natureza dos recursos de hardware capacidade dos recursos de hardware serviços de software (outras componentes)

Exemplo de um Cliente de Vídeo: SPARC com alto-falante 50% de uma UCP de 400MHz componente de software decodificadora de MPEG Serviço de vídeo no padrão CORBA


Simple Prerequisite Description Format (SPDF)

# Cliente de vídeo :hardware requirements

machine_type SPARC

os_name Solaris

os_version 2.7

min_ram 5MB

optimal_ram 40MB

cpu_speed >400MHz

cpu_share 50%

:software requirements

Decoder CR:/video/decoders/MPEG

VideoServer NS:/local/MPEGVideoServer


Serviço de Configuração Automática

Repositório de Componentes

Analisador dePré-requisitos

Resolvedorde

Pré-requisitos

Gerenciador deRecursos Cache

executa aplicação

retorna referência

busca pré-requisitos

busca componentes


Desempenho do Serviço de Configuração Automática


ComponentConfigurator

Guarda as dependências dinâmicas

Permite inspeção e reconfiguração

Pode ser modificado sob medida (customized) através de herança

Separação clara de aspectos


Representação Explícita de Dependências

Ajuda a dar suporte para:

tolerância a falhas

reconfiguração dinâmica

adaptação dinâmica

balanceamento de carga

computação móvel


Exemplo: Adaptações Dinâmicas em um

Navegador Web


Gerenciamento de Sistemas de Componentes em grande escala: Sistema de Agentes Móveis

Apropriado para sistemas de grande escala

Útil para distribuição de

componentes reconfiguração

dinâmica inspeção






Trabalho Futuro


Aplicações

Sistema de Distribuição de Multimídia

dynamicTAO, ORB CORBA Reflexivo

Gaia, sistema para computação ubíqua

SIDAM, sistema para controle de tráfego

Computação Musical


Sistema de Distribuição de Multimídia em Grande Escala

Objetivo: enviar fluxos multimídia para milhões de usuários simultâneos através da Internet.

Pode ser utilizado para Envio ao-vivo de áudio, vídeo, texto, HTML Envio de vídeos pré-gravados Áudio/Videoconferência

Método: rede de grande-área de Refletores


Rede de Refletores


Experiência com o Sistema

Missão Mars Pathfinder NASA JPL (1998) 30 refletores em 4 continentes Applet decodifica vídeo e áudio p/

cliente 1.2M de sessões de vídeo / áudio 24h/dia durante 3 meses

Encontramos erros enquanto o sistema rodava


Aplicando a Arquitetura

Pré-requisitos e Sistema de Configuração Automática : Usados para carregar e configurar as

componentes de cada Refletor Reserva de memória, UCP, e rede (não implementados)

ComponentConfigurators : representam dependências intra- e inter-

Refletores dão suporte a tolerância a falhas


Reconfiguração Dinâmica para Tolerância a Falhas


Impacto da Reconfiguração na Qualidade do Serviço


Aplicação destas técnicas no Projeto SIDAM

PSIT: Protótipo de Sistema de Informações de Trânsito

Componentes do sistema são objetos Java distribuídos em uma rede metropolitana

Comunicação feita através de Java RMI atualização de dados: sensores e

funcionários da CET consulta: população, CET, ambulâncias, ...


Gerenciamento de Dependências no PSIT

Servidores de Informação (sobre trânsito) Servidores de Localização (dizem qual SI

deve ser utilizado) ComponentConfigurators guardam

relações de dependências entre SLs e Sis Guardam também alternativas Sistema desencadeia reconfiguração

automaticamente quando detecta queda de SIs


PSIT:Trabalho em Andamento

Reconfiguração automática quando da falha de qualquer componente do sistema.

Criação e destruição de réplicas de SIs e SLs automaticamente de acordo com a carga.

Migração de Componentes de acordo com carga e localização física.

Objetivo: oferecer Serviço de Informações sobre trânsito sempre disponível e com resposta rápida.






Trabalho Futuro


Trabalho Futuro:Pré-Requisitos

Investigar linguagens ou formatos mais elaborados para especificação de prerequisitos (possivelmente com XML).

Gerenciamento de versões em sistemas distribuídos baseados em componentes.


Trabalho Futuro:ComponentConfigurator

Criar bibliotecas reutilizáveis de configuradores de componentes para

reconfiguração dinâmica e

tolerância a falhas.


Trabalho Futuro:Computação Musical

Aplicação centralizada: Seqüênciador baseado em componentes

(ferramenta para composição musical)

Aplicações distribuídas: Analisador e Gerenciador de Acústica de Salas Sistema de Agentes Móveis Musicais

(ambiente para composição e execução musical)


Trabalho Futuro:Middleware Reflexivo

Cliente Servidor

MiddlewareInterface para

reconfiguração

dinâmica

Protótipos: U. Illinois: dynamicTAO, LegORB, UIC

Lancaster: OpenORB

USP e PUC-RJ: ???


FIM

Perguntas?

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