SISTEMAS DISTRIBUÍDOS

Cluster, Grid e computação em nuvem

Slide 8

Nielsen C. Damasceno

Introdução• Inicialmente, os ambientes distribuídos eram

formados através de um cluster.• Com o avanço das tecnologias computacionais e a

necessidade de ambientes distribuídosformados por computadores distantesgeograficamente, criou-se o termo gridcomputing.

• Hoje em dia, o termo atual é cloud computing(computação em nuvem), no qual oprocessamento fica na nuvem e o desktop éapenas uma interface de entrada para o ambiente.

Cluster• De forma geral, é um aglomerado de

máquinas conectadas em uma rede local oudedicadas.

Cluster• Geralmente, as máquinas internas tem IP de

rede local, sem acesso externo.• Em cada máquina interna é possível enviar

mensagens apenas para as demais máquinasinternas e para a máquina de entrada.

• A máquina de entrada é responsável pelogerenciamento do cluster, possuindo umaplaca de rede para a comunicação com asmáquinas internas e outra placa para acomunicação externa através de IP público.

Cluster• Em um cluster, o compartilhamento de

arquivos é realizado através de um NFS, noqual o sistema de arquivos está na máquinade entrada.

• Geralmente, em um cluster, as máquinaspossuem a mesma configuração de hardwaree software. A exceção ocorre na máquinade entrada, no qual ela possui um hardwaremelhor, já que ela faz o gerenciamento docluster.

GRID• O grid é um tipo de sistema paralelo e

distribuído que permite o compartilhamento,seleção e agregação de recursos autônomosgeograficamente distribuídos dinamicamente eem tempo de execução.

• Um Grid é um sistema que:– Coordena recursos que não estão sujeitos a um

controle centralizado.– Utiliza protocolos e interfaces padronizados,

abertos e de propósito geral

GRID• Em um grid, os computadores podem estar

interligados por uma rede local ou pela internet.Com isso, não há mais a restrição de que oscomputadores precisam estar próximosgeograficamente.

• Para configurar um grid computing é necessáriouma infraestrutura para prover os recursosnecessários para a utilização do grid, comobalanceamento de carga, escalonamento,comunicação, autenticação, gerenciamento,segurança, etc.

GRID

GRID• Os principais middlewares de grid computing

utilizados são o Globus e o Condor.• O Globus é utilizado para gerenciamento do

grid, autenticação e monitoramento.• O Condor é utilizado para o disparo da

aplicação nas máquinas remotas e para ogerenciamento interno de cada máquina dogrid.

GRID• Globus (http://toolkit.globus.org/toolkit/)

GRIDCONDOR (http://research.cs.wisc.edu/htcondor/)

Cloud Computing• Cloud Computing ou Computação em Nuvem

está diretamente ligado à ideia de utilizar, emqualquer lugar e em qualquer sistema, desdeque haja conectividade à rede ou internet,aplicações, softwares e documentos damesma forma que se estivessem instaladosno próprio computador.

• A vantagem inicial de usar a Computaçãoem Nuvem é a acessibilidade

Cloud Computing• Na maioria das vezes, os aplicativos e

serviços para empresas são muito caros.Dependem de um centro de dados comsalas específicas adequadamente adaptadaspara suportar a grande demanda dehardwares, tanto quanto esses hardwaresdependem de grandes softwares para um bomfuncionamento.

Cloud Computing• Dessa maneira, a Computação em Nuvem

aplica a teoria de que nenhum dado ouarquivo precisa estar instalado ouarmazenado no computador, ou seja, se háum servidor em outro local com todos osrecursos que o usuário precisa, seus dadosficam nas "nuvens“.

Cloud Computing• Outro ponto vantajoso é que o fornecedor dessas

aplicações, que é o fornecedor do Cloud Server, éresponsável por toda manutenção,armazenamento, desenvolvimento, backup eatualização dos dados ali alocados.

• Contudo, existem Cloud Server gerenciados pelopróprio usuário, mas é mais difícil de acontecer.

• Nesse último caso, o cliente paga apenas aestrutura do Data Center (equipamento, softwarese manutenções ficam por conta do cliente).

Cloud Computing• Um exemplo conhecido de Computação em

Nuvem é o "Google Docs".• As seguintes características sobre Computação

em Nuvem são consideradas:– Não é necessário ter um Sistema Operacional ou

hardware compatível, apenas ter o browser.– Não é necessário preocupar-se com manutenção

e backup, pois os responsáveis pelo Cloud Serverfarão isso.

– compartilhamento de dados fica mais fácil, jáque todos estão utilizando a mesma aplicação.

Cloud Computing– A disponibilidade é alta. Dependendo do contrato

com a prestadora desse serviço, ela substitui oservidor caso pare de funcionar.

– Gratuidade ou menor gasto. Muitos aplicativos paraComputação em Nuvem são gratuitos, mas, alémdisso, caso haja necessidade da compra de algumalicença/software, o cliente pagará apenas por umaestação pelo tempo que irá usar a aplicação.

– A Computação em Nuvem deve funcionarperfeitamente para o usuário, ou seja, pessoasleigas em informática não necessitam saber como epor quantos servidores toda essa prática é feita.

Tipos de nuvem• Há três tipos de nuvem para Computação em

Nuvem:– Nuvem Pública – o provedor, em nuvem, hospeda e

gerencia os serviços das empresas interessadas. Acobrança feita ao cliente é apenas pelos recursosque utilizam. O provedor, no caso, é responsávelpelos softwares, infraestrutura, instalação,gerenciamento e manutenção dos servidores.

Tipos de nuvem– Nuvem Privada – ao contrário da nuvem pública, os

servidores, serviços, instalações e manutençõessão gerenciados pela própria empresa. Há umcontrole mais detalhado sobre os recursos econfigurações necessárias nos servidores emnuvem. Entretanto, nuvens privadas podem sairmais caro que nuvens públicas. É importanteressaltar que se um cliente necessita e alto graude segurança e de observação sobre as atividadesdo servidor, a nuvem privada é a mais indicada.

Tipos de nuvem– Nuvem Híbrida – é a mescla entre nuvem

privada e nuvem pública. Atividades são divididasentre os provedores e os clientes. A maiordificuldade nesse caso é o conciliar aadministração feita pelo cliente e pelo servidor,já que as informações precisam partir de umúnico local. Essa nuvem é um assunto novo, porémimplementações já estão em estudo e algunsprovedores já disponibilizam esse serviço.

Arquitetura• Os desktops não executam mais aplicativos

pesados.• Há a redistribuição da carga de trabalho.• O usuário necessita apenas ter o software de

interface e um navegador web.• Em geral utilizam a virtualização para diminuir a

quantidade física.

Arquitetura

Camadas

Relacionamento entre os componentes