COMPUTAÇÃO de ALTO DESEMPENHO DISPONIBILIZADA como SERVIÇO em AMBIENTES DISTRIBUÍDOS Marcio Lobo Netto LSI - PEE - EPUSP Inftel IV Congresso PETROBRAS.

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1 COMPUTAÇÃO de ALTO DESEMPENHO DISPONIBILIZADA como SERVIÇO em AMBIENTES DISTRIBUÍDOS Marcio Lobo Netto LSI - PEE - EPUSP Inftel IV Congresso PETROBRAS de Informática e Telecomunicações

2 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto2 computação de alto desempenho zrequer computadores de grande porte znão é resolvida em um PC zrequer programas de grande complexidade znormalmente estabelecida em centros de computação de alto desempenho

3 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto3 computação de alto desempenho exemplos zvisualização ymedicina ymeteorologia e ciencias climáticas yciencias ambientais ygeologia yastronomia yengenharia yarquitetura

4 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto4 computação de alto desempenho exemplos zsimulação yfísica de partículas ybiologia molecular / industria farmaceutica yfenômenos turbulentos yaero e fluido dinâmica ydeformação de corpos yanálise de materiais

5 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto5 computação de alto desempenho áreas de atuação zensino zpesquisa zprojetos industriais zserviços em geral zprocessamento de grandes volumes de dados zprocessamento de alta complexidade

6 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto6 cenário alvo laboratório virtual yservidor oferece páginas Web yservidor executa scripts pesados ycliente recebe e apresenta resultados hpcpc rede clientesservidor

7 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto7 cenários comparação de desempenho laboratório virtual Java applets video on demand computer supported cooperative work hpc redepc hpc rede pc hpc rede pc hpc rede pc

8 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto8 laboratório virtual zconceito 1: realidade virtual yimplementação de um laboratório virtual, usando o computador e técnicas de realidade virtual para simular o laboratório desejado xlaboratório só existe dentro do computador zconceito 2: acesso remoto ydisponibilização de acesso remoto a recursos laboratoriais, não disponíveis localmente xlaboratório existe fisicamente, mas em outro local

9 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto9 laboratório virtual realidade virtual zuso de realidade virtual para simular ambientes de laboratório ysimulação realizada em ambientes inóspitos yinteressante para tarefas cuja execução experimental é inviável na prática ypermite o estudo da tarefa a ser realizada posteriormente na realidade

10 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto10 laboratório virtual acesso remoto zdisponibiliza recursos especiais pela rede ycomputadores de alto desempenho yequipamentos laboratoriais de alto custo zpermite compartilhamento destes recursos ypossibilita o acesso remoto a recursos caros por vários usuários

11 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto11 laboratório virtual acesso remoto (ativo) zrecursos de observação ativa yusuário tem direito a reservar o recurso para seu uso por um determinado período yrecursos disponibilizados são controláveis remotamente pelo usuário via rede xtelescopio (Hubble) xlaboratório didático de eletrônica

12 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto12 laboratório virtual acesso remoto (passivo) zrecursos de observação passiva yrecursos podem ser compartilhados simultaneamente por vários usuários yrecursos não são controláveis remotamente pelo usuário da rede xPath Finder xexperiência de eletrônica (aula expositiva)

13 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto13 laboratório virtual centro de computação virtual zdispõe de computadores de grande porte ycomputadores de alto desempenho ycomputadores massivamente paralelos zdispõe de programas de grande porte yinstalação e manutenção do conjunto de programas nas máquinas de grande porte zrequer um time altamente qualificado zfavorece concentração de investimentos

14 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto14 laboratório virtual centro de computação virtual zalto custo da implantação e manutenção dos recursos existentes ypode ser diluido pela disponibilização destes recursos na forma de serviços xhardware xsoftware ydado o alto custo, torna-se restrito o número de centros de computação virtuais

15 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto15 laboratório virtual centro de computação virtual znão vai contra a tendência de descentralização ymaior parte das aplicações são satisfeitas por computadores pessoais ymas aplicações computacionalmente intensivas podem ser beneficiadas por ambientes oferecidos por laboratórios virtuais

16 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto16 laboratório virtual centro de computação virtual zcomplexidade computacional versus demanda complexidade computacional demanda interessante para serviço interessante para produto

17 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto17 laboratório virtual centro de computação virtual ztempo de CPU versus número de usuários número de usuários região de interesse arquitetos físicos tempo de processamento

18 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto18 centros de computação virtual CENAPADs / NARs NAR CENAPAD NAR CENAPAD NAR

19 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto19 zdisponibilização de serviços de computação de alto desempenho pelo Laboratório de Sistemas Integraveis ycomputador paralelo (arquitetura distribuida) com 256 nós (pentium pro 200 MHz) xprojeto SPADE yserviços de visualização e síntese de imagens xprojeto SMART xprojeto RTP, projeto DOMAIN centros de computação virtual Virtual LSI

20 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto20 centros de computação virtual Virtual LSI - imageamento medico zsíntese de imagens via volume rendering ySMART: (LSI-USP, HC-USP, Uni-Manchester) hpc pc clientes consultórios servidor hc rede tomógrafo high speed link

21 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto21 centros de computação virtual Virtual LSI - síntese de imagens zsíntese de imagens via ray-tracer paralelo yRTP yDOMAIN (LSI-USP, Fh-IGD Darmstadt) hpc pc clientes escritorios de arquitetura servidor síntese de imagens rede

22 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto22 centros de computação virtual PC2 / Fh-IGD (Alemanha)- virtual walls zuso em arquitetura zcomputação da iluminação global ydistribuição da iluminação em uma cena zwalk-through em cenários complexos ysimulação por radiosidade zprodução de uma sequência de vídeo (animação foto-realística) ysíntese de imagens por ray-tracing evolucionário

23 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto23 centros de computação virtual PC2 / Fh-IGD - Virtual Walls cliente apresentação servidor computação modelo arquitetônico (VRML) modelo arquitetônico refinado animação foto-realística Internet interação

24 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto24 centros de computação virtual PC2 / Fh-IGD - Virtual Walls - Intranet zoff-line: down load / local play xradiosidade: transfere o modelo refinado e então inicia o walk-through xray-tracing: transfere toda a animação e então inicia a apresentação zon-line: remote play xradiosidade: transfere o modelo refinado de forma incremental (periodicamente) xray-tracing: animação em demanda (transfere animação em tempo real)

25 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto25 centros de computação virtual PC2 / Fh-IGD - Virtual Walls - Intranet edição VRML visualização walk-through visualização animação computação simulação global da distribuição da energia modelo original modelo atualizado animação sintetizada (vídeo)

26 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto26 centros de computação virtual PC2 / Fh-IGD - Virtual Walls - Intranet zHalle yradiosidade ywalk-through ycena: x570 K polig. yComputador: xCC48 x12 proc. x2 Hs proces.

27 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto27 centros de computação virtual PC2 / Fh-IGD - Virtual Walls - Intranet zHalle yradiosidade ywalk-through ycena: x570 K polig. yComputador: xCC48 x12 proc. x2 Hs proces.

28 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto28 centros de computação virtual PC2 / Fh-IGD - Virtual Walls - Intranet zBuilding yradiosidade e ray-tracing yanimação ycena: x830 K polig. yComputador: xCC48 x15 proc. x3 Hs proces.

29 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto29 centros de computação virtual PC2 / Fh-IGD - Virtual Walls - Intranet zBuilding yradiosidade e ray-tracing yanimação ycena: x830 K polig. yComputador: xCC48 x15 proc. x3 Hs proces.

30 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto30 computação de alto desempenho oferecida como serviço remoto zpode oferecer soluções complementares as hoje existentes zacompanha uma tendência por compra de serviços em substituição à compra de produtos yvídeo locadoras zpermite acesso a uma elevada capacidade computacional, não disponível por outra forma para o grande público

31 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto31 informações pessoais zMarcio Lobo Netto zhttp://www.lsi.usp.br/~lobonett zemail:lobonett@lsi.usp.br zLaboratório de Sistemas Integráveis - LSI zDepartamento de Engenharia Eletrônica zEscola Politécnica da USP

32 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto32 centros de computação virtual PC2 / Fh-IGD - Virtual Walls - Internet zservidor ypossui um daemon a espera de novos cenários yao receber um novo cenário dispara a sua computação yapós finalizar a computação é enviado um email notificando o término do trabalho

33 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto33 centros de computação virtual PC2 / Fh-IGD - Virtual Walls - Internet zcliente yentra no site e escolhe o serviço ypreenche formulários com autorização para leitura da cena (via ftp) xendereço da máquina e diretório para localização do arquivo yespera o servidor buscar os dados e notificar o fim da computação

34 2 dezembro, 1997Marcio Lobo Netto34 centros de computação virtual PC2 / Fh-IGD - Virtual Walls - Intranet zprotocolo próprio yconversação entre interface de usuário e os módulos de computação ypermite o ajuste do nível de interação às necessidades da aplicação ypode ser expandido para a internet, usando o programa de interface (Java) zcliente: interface de visualização zservidor: unidade de computação avançada