GARA: A Uniform Quality of Service Archicteture (Alain Roy e Volker Sander) Etienne C. R de Oliveira eoliveira@ic.uff.br Redes Avançadas para Computação em Grade Prof. Michael Stanton

Agenda Introdução Arquitetura Unificada para QoS Reserva Coordenada Reserva de Recursos de Rede Conclusão

Introdução Motivação Proposta Objetivo Usenet → WWW → P2P; Megaflops → Teraflops; Gigabytes → Terabytes Esgotamento de recursos Recursos limitados Oscilação de disponibilidade Alternativas Aumentar os recursos Diminuir os requerimentos das aplicações (aplicações adaptativas) Dispor de QoS (Quality of Service) Múltiplos requerimentos (rede, CPU, memória, área de armazenamento etc) Alocação avançada de recursos (Advance Reservations) Proposta Framework para gerência de recursos GARA – General-purpose Architecture for Reservation and Allocation Objetivo Possibilitar que aplicações que demandem recursos possam facilmente gerenciar a qualidade de serviço para os recursos requeridos

Arquitetura Unificada para QoS Contribuições Interface única para reserva coordenada Alocação avançada de recursos Arquitetura em camadas Segurança – Autenticação e Autorização Infra-estrutura em grade – Globus Arquitetura Estruturada em 4 camadas High-Level Layer GARA Layer LRAM Layer Resource Manager Layer Uma Interface única simplifica o desenvolvimento de serviços no topo da arquitetura GARA, provendo novas funcionalidades, tais como reserva coordenada de recursos. A habilidade de requisitar alocações avançadas, possibilitando agendar aplicações e recursos necessários Arquitetura em camadas, permitindo novos mecanismos de reserva de QoS

Arquitetura Unificada para QoS High-Level Layer Trata as solicitações de QoS das aplicações GARA Layer Descreve solicitações de reserva de forma simples e padronizada Define uma estrutura de dados para reserva concedida Estabelece uma comunicação com o serviço de reserva (local ou remoto) LRAM Layer Autenticação e autorização Traduzir pedidos de forma que camada Resource Manager possa efetuar a reserva de QoS Resource Manager Layer Controla e garante as reservas solicitadas interagindo com diretamente com serviços (rede, CPU, memória etc)

Arquitetura Unificada para QoS

Arquitetura Unificada para QoS Reserva de Recursos (Interface) RSL – Globus Resource Reservation Language Atributos GARA Reserva de Recursos Resource Reservations (Reserva de Recursos) – Uma interface de alto-nível para aplicações em grade Podemos considerar um programador que deseja reservar banda de rede para uma aplicação que será executada amanhã.

Arquitetura Unificada para QoS Gerência de Recursos (Aprovisionamento) Aprovisionamento de recursos Traduz solicitações de QoS em ações Configura um roteador Gerenciamento de recursos de QoS Rede com DiffServ (Serviços Diferenciados) Espaço em disco CPU com priorização de processos Real-Time CPU Scheduling (DSRT) Permite a integração com serviços de gerência de recursos de terceiros Alocação avançada de recursos (Advance Reservations) Interação com os recursos Interface externa Alocação Avançada de Recursos - Interação com os recursos - Controla e garante as reservas solicitadas interagindo com diretamente com serviços) Interface externa – serviços providos pelo gerenciador de recursos (resource manager) necessitam ser acessados. GARA depende da habilidade de comunicação direta com o gerenciador de recursos. Portanto, o GARA deve saber que usuário está acessando um gerenciador de recurso e toda interação que ocorre com o usuário.

Reserva Coordenada Reserva de múltiplos recursos Experimento

Reserva de Recursos de Rede Aplicações com requerimentos diferenciados Baixa latência e pouca banda de rede Baixa latência e alta banda de rede Alta banda de rede Reserva de Rede em um Único Domínio IntServ versus DiffServ Bandwidth Broker Roteadores de borda – marcação de pacotes Roteadores de núcleo – per-hop behavior (PHB) Expedited Forwarding (EF) PHB Serviço de alta prioridade jitter e atraso de fila Tráfego marcado com EF é priorizado

Reserva de Recursos de Rede Reserva de Rede sob Múltiplos Domínios Reserva Coordenada Encadeamento de BBs (Bandwidth Brokers)

Reserva de Recursos de Rede Reserva de Rede sob Múltiplos Domínios Reserva Coordenada

Reserva de Recursos de Rede Reserva de Rede sob Múltiplos Domínios Encadeamento de BBs (Bandwidth Brokers) Cada BB conhece seus BBs vizinhos Todos os BBs são contactados

Conclusão Implementação – Globus Toolkit Trabalhos Futuros Aumento da confiabilidade Mecanismo mais adequado para alocação de recursos Provê uma interface para QoS Possibilita alocação avançada de recursos Reserva sob múltiplos domínios

Bibliografia [Roy e Sander] Roy, A., Sander, V. GARA: A Uniform Quality of Service Architecture. Grid Resource Management – State of the Art and Future Trends, Outono de 2003, pp. 377-394. [Roy, 2000] Roy, A. GARA. In: http://www-fp.mcs.anl.gov/qos/, maio de 2007. [Roy, 2000] Roy, A. The Lowdown on Quality of Service. In: http://www.cs.wisc.edu/~roy/publications/presentations/acm_talk.ppt , maio de 2007. [Roy, 1999] Roy, A. GARA: An Architecture for Advanced Reservations. In: http://www.cs.wisc.edu/~roy/publications/presentations/globus_retreat.ppt, maio de 2007. [Ian et al., 1999] Ian, F., Kesselman, C., Lee, C. et al. A Distributed Resource Management Architecture that Supports Advance Reservations and Co-Allocation. Proceedings of IWQoS , Junho de 1999.

GARA: A Uniform Quality of Service Archicteture (Alain Roy e Volker Sander) Etienne C. R de Oliveira eoliveira@ic.uff.br Redes Avançadas para Computação em Grade Prof. Michael Stanton