1 Sistemas Distribuídos Baseados em Componentes Fabio Kon Departamento de Ciência da Computação IME - USP 4 / abril / 2001.

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1 1 Sistemas Distribuídos Baseados em Componentes Fabio Kon Departamento de Ciência da Computação IME - USP 4 / abril / 2001

2 Copyleft by Fabio Kon2 Conteúdo da Palestra l Descrição do contexto e dos problemas l Resolução dos problemas l Aplicações Práticas l Trabalho Futuro

3 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon3 Contexto l A sociedade moderna exige dos desenvolvedores de software l a produção de muitos programas em pouco tempo l a produção de programas grandes e complexos l funcionamento em diferentes sistemas operacionais l funcionamento em diferentes arquiteturas de hardware l Solução parcial: Tecnologia de Componentes l Enterprise Java Beans l ActiveX Controls, COM l CORBA Component Model

4 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon4 Programação Baseada em Componentes l É uma extensão da idéia de programação orientada a objetos l Torna a reutilização de código mais fácil l Possibilita a criação de aplicações complexas l usando interfaces gráficas l usando interfaces de programação

5 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon5 Problemas de Configuração l Instalação e remoção de programas l Atualizações de sistema operacionais l Atualizações de aplicações e ferramentas l Ambientes distribuídos ligados à Internet

6 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon6 Problemas de Adaptação l Componentes têm requisitos específicos l Falha em uma componente pode se alastrar por todo o sistema l Reconfiguração dinâmica é muito difícil l Causa: não há um gerenciamento apropriado das dependências dentro do sistema.

7 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon7 Conteúdo da Palestra l Descrição do contexto e dos problemas l Resolução dos problemas l Aplicações Práticas l Trabalho Futuro

8 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon8 Método para Gerenciamento de Dependências l Lidamos com dois tipos de dependências: 1. Pré-requisitos 2. Dependências Dinâmicas

9 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon9 Pré-requisitos l Especifica o que cada componente necessita: l natureza dos recursos de hardware l capacidade dos recursos de hardware l serviços de software (outras componentes) l Exemplo de um Cliente de Vídeo: l SPARC com alto-falante l 50% de uma UCP de 400MHz l componente de software decodificadora de MPEG l Serviço de vídeo no padrão CORBA

10 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon10 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

11 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon11 Serviço de Configuração Automática Repositório de Componentes Analisador de Pré-requisitos Resolvedor de Pré-requisitos Gerenciador de Recursos Cache executa aplicação retorna referência busca pré-requisitos busca componentes

12 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon12 Desempenho do Serviço de Configuração Automática

13 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon13 ComponentConfigurator l Guarda as dependências dinâmicas l Permite inspeção e reconfiguração l Pode ser modificado sob medida (customized) através de herança l Separação clara de aspectos

14 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon14 Representação Explícita de Dependências l Ajuda a dar suporte para: l tolerância a falhas l reconfiguração dinâmica l adaptação dinâmica l balanceamento de carga l computação móvel

15 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon15 Exemplo: Adaptações Dinâmicas em um Navegador Web

16 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon16 Gerenciamento de Sistemas de Componentes em grande escala: Sistema de Agentes Móveis l Apropriado para sistemas de grande escala l Útil para l distribuição de componentes l reconfiguração dinâmica l inspeção

17 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon17 Conteúdo da Palestra l Descrição do contexto e dos problemas l Resolução dos problemas l Aplicações Práticas l Trabalho Futuro

18 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon18 Aplicações l Sistema de Distribuição de Multimídia l dynamicTAO, ORB CORBA Reflexivo l Gaia, sistema para computação ubíqua l SIDAM, sistema para controle de tráfego l Computação Musical

19 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon19 Sistema de Distribuição de Multimídia em Grande Escala l Objetivo: enviar fluxos multimídia para milhões de usuários simultâneos através da Internet. l Pode ser utilizado para l Envio ao-vivo de áudio, vídeo, texto, HTML l Envio de vídeos pré-gravados l Áudio/Videoconferência l Método: rede de grande-área de Refletores

20 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon20 Rede de Refletores

21 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon21 Experiência com o Sistema l Missão Mars Pathfinder NASA JPL (1998) l 30 refletores em 4 continentes l Applet decodifica vídeo e áudio p/ cliente l 1.2M de sessões de vídeo / áudio l 24h/dia durante 3 meses l Encontramos erros enquanto o sistema rodava

22 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon22 Aplicando a Arquitetura l Pré-requisitos e Sistema de Configuração Automática : l Usados para carregar e configurar as componentes de cada Refletor l Reserva de memória, UCP, e rede (não implementados) ComponentConfigurators : l representam dependências intra- e inter-Refletores l dão suporte a tolerância a falhas

23 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon23 Reconfiguração Dinâmica para Tolerância a Falhas

24 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon24 Impacto da Reconfiguração na Qualidade do Serviço

25 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon25 Aplicação destas técnicas no Projeto SIDAM l PSIT: Protótipo de Sistema de Informações de Trânsito l Componentes do sistema são objetos Java distribuídos em uma rede metropolitana l Comunicação feita através de Java RMI l atualização de dados: sensores e funcionários da CET l consulta: população, CET, ambulâncias,...

26 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon26 Gerenciamento de Dependências no PSIT l Servidores de Informação (sobre trânsito) l Servidores de Localização (dizem qual SI deve ser utilizado) l ComponentConfigurators guardam relações de dependências entre SLs e Sis l Guardam também alternativas l Sistema desencadeia reconfiguração automaticamente quando detecta queda de SIs

27 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon27 PSIT: Trabalho em Andamento l Reconfiguração automática quando da falha de qualquer componente do sistema. l Criação e destruição de réplicas de SIs e SLs automaticamente de acordo com a carga. l Migração de Componentes de acordo com carga e localização física. l Objetivo: oferecer Serviço de Informações sobre trânsito sempre disponível e com resposta rápida.

28 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon28 Conteúdo da Palestra l Descrição do contexto e dos problemas l Resolução dos problemas l Aplicações Práticas l Trabalho Futuro

29 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon29 Trabalho Futuro: Pré-Requisitos l Investigar linguagens ou formatos mais elaborados para especificação de prerequisitos (possivelmente com XML). l Gerenciamento de versões em sistemas distribuídos baseados em componentes.

30 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon30 Trabalho Futuro: ComponentConfigurator l Criar bibliotecas reutilizáveis de configuradores de componentes para l reconfiguração dinâmica e l tolerância a falhas.

31 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon31 Trabalho Futuro: Computação Musical l Aplicação centralizada: l Seqüênciador baseado em componentes (ferramenta para composição musical) l Aplicações distribuídas: l Analisador e Gerenciador de Acústica de Salas l Sistema de Agentes Móveis Musicais (ambiente para composição e execução musical)

32 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon32 Trabalho Futuro: Middleware Reflexivo ClienteServidor Middleware Interface para reconfiguração dinâmica Protótipos: U. Illinois: dynamicTAO, LegORB, UIC Lancaster: OpenORB USP e PUC-RJ: ???

33 4 / abril / 2001 Copyleft by Fabio Kon33 FIM l Perguntas?