Survey and Analysis of Production Distributed Computing Infrastructures

This report has two objectives. First, we describe a set of the production distributed infrastructures currently available, so that the reader has a basic understanding of them. This includes explaining why each infrastructure was created and made available and how it has succeeded and failed. The set is not complete, but we believe it is representative. Second, we describe the infrastructures in terms of their use, which is a combination of how they were designed to be used and how users have found ways to use them. Applications are often designed and created with specific infrastructures in mind, with both an appreciation of the existing capabilities provided by those infrastructures and an anticipation of their future capabilities. Here, the infrastructures we discuss were often designed and created with specific applications in mind, or at least specific types of applications. The reader should understand how the interplay between the infrastructure providers and the users leads to such usages, which we call usage modalities. These usage modalities are really abstractions that exist between the infrastructures and the applications; they influence the infrastructures by representing the applications, and they influence the ap- plications by representing the infrastructures

VMWare e tecniche di virtualizzazione: un caso di studio

Il lavoro svolto da Fabrizio Amici ha suscitato immediatamente il mio interesse in primo luogo perché quando si parla di virtualizzazione con vari fornitori e commerciali, questi la indicano come una soluzione che possa coprire a 360 gradi le esigenze di un Datacenter. Questo è vero nella misura in cui il progetto di virtualizzazione e consolidamento dei Server sia svolto sotto certi criteri progettuali. Per esperienza personale non ho trovato in letteratura lavori che potessero fornire indicazioni approfondite sui parametri da considerare per una corretta progettazione di sistemi di virtualizzazione, spesso ci si avvale di vari fornitori che accennano ad eventuali criticità. Un lavoro come quello proposto da Fabrizio va esattamente nella direzione di rispondere a quelle domande che nascono quando si affronta la tematica della virtualizzazione e soprattutto cerca di capire quali siano i limiti intrinseci della virtualizzazione. In particolare nei vari confronti che, con piacere, ho avuto con Fabrizio, il mio suggerimento è stato quello di esasperare il sistema che aveva assemblato, caricando i test sino ad osservarne i limiti. Dai vari test sono emerse sia conferme, sia inaspettati comportamenti del sistema che rendono ancora più chiaro che solo una prova sperimentale può essere il banco di prova di un sistema complesso. L'elemento che colpisce maggiormente analizzando i risultati è il diverso comportamento in funzione delle CPU utilizzate. I risultati indicano chiaramente che le prestazioni sono fortemente influenzate da come si distribuiscono i core nelle macchine virtuali. Dalla lettura dei risultati viene confermato che i sistemi virtualizzati devono essere progettati per non raggiungere il 70-80% della componente più critica (RAM, CPU) ma anche che sono fortemente sensibili alle disponibilità prestazionali dei sistemi al contorno (Rete, SAN/Dischi). L'approccio metodico sperimentale ed i risultati forniscono una serie di elementi che permettono di affrontare la tematica della virtualizzazione in un quadro generale più solido, offrendo fra l'altro spunti di ricerca ulteriori anche in previsione di nuove soluzioni che vari costruttori, sviluppatori e system integrator proporranno nei prossimi anni. Ing. Massimiliano Casali Esperto di Gestione ICT, Pubblica Amministrazione,Repubblica di San Marin

Data Replication and Its Alignment with Fault Management in the Cloud Environment

Nowadays, the exponential data growth becomes one of the major challenges all over the world. It may cause a series of negative impacts such as network overloading, high system complexity, and inadequate data security, etc. Cloud computing is developed to construct a novel paradigm to alleviate massive data processing challenges with its on-demand services and distributed architecture. Data replication has been proposed to strategically distribute the data access load to multiple cloud data centres by creating multiple data copies at multiple cloud data centres. A replica-applied cloud environment not only achieves a decrease in response time, an increase in data availability, and more balanced resource load but also protects the cloud environment against the upcoming faults. The reactive fault tolerance strategy is also required to handle the faults when the faults already occurred. As a result, the data replication strategies should be aligned with the reactive fault tolerance strategies to achieve a complete management chain in the cloud environment. In this thesis, a data replication and fault management framework is proposed to establish a decentralised overarching management to the cloud environment. Three data replication strategies are firstly proposed based on this framework. A replica creation strategy is proposed to reduce the total cost by jointly considering the data dependency and the access frequency in the replica creation decision making process. Besides, a cloud map oriented and cost efficiency driven replica creation strategy is proposed to achieve the optimal cost reduction per replica in the cloud environment. The local data relationship and the remote data relationship are further analysed by creating two novel data dependency types, Within-DataCentre Data Dependency and Between-DataCentre Data Dependency, according to the data location. Furthermore, a network performance based replica selection strategy is proposed to avoid potential network overloading problems and to increase the number of concurrent-running instances at the same time