Uma abordagem para tratamento da desconexão de dispositivos móveis na utilização de recursos de Grif computacional

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência da ComputaçãoA utilização de dispositivos móveis em ambientes de grid computacional tem sido explorada para aplicações técnico-científicas, que muitas vezes podem se beneficiar do poder computacional e mobilidade desses ambientes. Todavia, a integração dos dispositivos móveis requer um tratamento mais criterioso de algumas de suas limitações. Uma das vulnerabilidades existentes em uma configuração móvel é a sua imprevisibilidade quanto às suas conexões, assim, desconexões são usualmente freqüentes em ambientes móveis. Esta dissertação apresenta uma pesquisa sobre o tratamento das desconexões de dispositivos móveis utilizados pelos usuários para submissão e monitoração de aplicações em ambientes de grids computacionais. O conceito de workflow foi empregado para a submissão e monitoração de aplicações com várias tarefas para solução de um único problema. A abordagem proposta é constituída por um mecanismo de tratamento de falhas que possui três componentes: o observador, o analisador e o adaptador. Nos casos de desconexão, o mecanismo desenvolvido adapta o fluxo de execução das aplicações considerando a natureza da aplicação e as configurações prévias do usuário. Com a execução dos testes experimentais observou-se que o mecanismo proposto atua na verificação do status de conexão e, quando necessário, procede ao ajuste na execução da aplicação. Em adição, a abordagem possibilita o reinício de aplicações não finalizadas, sem perder o processamento já realizado. Neste contexto, o mecanismo garante a consistência das aplicações de maneira transparente para o usuário, bem como evita o desperdício dos recursos do ambiente grid. Desta forma, a abordagem atingiu com sucesso o objetivo de uma melhor utilização de um ambiente de grid computacional, através de um dispositivo móvel, considerando-se suas eventuais desconexões

Modelo multi-estratégico de tolerância a falhas para ambiente de nuvem federada

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2018.A computação em nuvem é tipicamente caracterizada por hospedar sistemas de larga escala, que apresentam comportamento dinâmico e escalável devido à sua grande oscilação de carga de trabalho. Porém, a influência dessas características afetam diretamente a dependabilidade e a segurança de sistemas implantados em ambientes de nuvem. Atualmente, com o objetivo de obter maior poder computacional ou maior capacidade de armazenamento, muitos usuários estão migrando do modelo de nuvem única para o modelo de nuvem federada, pois neste modelo há a combinação de mais de um provedor de nuvem, o que possibilita a utilização diversificada para a infraestrutura, para a arquitetura ou para a localização geográfica. Em geral, o modelo de federação de nuvens é utilizado para estender ou potencializar a capacidade de sistemas em nuvem computacional. Todavia, o fornecimento de serviço confiável dentro de uma federação de nuvens, que depende da orquestração de várias nuvens para fornecer os serviços, continua a ser um problema não resolvido. Diante deste contexto, a proposta deste trabalho é desenvolver um modelo de tolerância a falhas para plataformas de nuvens federadas, que possibilite a detecção e a recuperação proativa e reativa de falhas de forma parametrizável. A parametrização proposta visa flexibilizar o nível desejado de tolerância a falhas para os usuários finais, possibilitando que os usuários otimizem os custos necessários para tal, de acordo com as necessidades de seus modelos de negócio. Como análise experimental, foi utilizada a plataforma de federação de nuvem BioNimbuZ, e os resultados mostram que com o modelo de tolerância a falhas proposto, foi possível garantir para a plataforma BioNimbuZ, o mínimo de 95,23% de disponibilidade e 95,64% de confiabilidade, mesmo com a injeção periódica de falhas a cada 5 minutos.Cloud computing is typically characterized by hosting large-scale systems which exhibit dynamic and scalable behavior due to large variation in their workload. These characteristics directly affect the dependability and security of systems deployed in cloud environments. Currently, in order to obtain greater computing power or storage capacity, many users are migrating from the single cloud model to the federated cloud model because, in the latter, there is a combination of more than one cloud provider which increases robustness allowing diversified use for infrastructure, architecture, or geographic location. In general, the cloud federation model is used to extend or enhance the capacity of cloud computing systems. However, providing a dependable service within a cloud federation, which depends on orchestrating multiple clouds to provide services, remains an unresolved issue. In this context, the purpose of this research is to implement a fault-tolerant model for federated cloud platforms which enables proactive and reactive fault detection and recovery in a parameterizable manner. The proposed parameterization aims to make the especification of desired level of fault tolerance easier for end users, allowing them to optimize the costs required to tolerate faults in their business model. As a experimental analysis, the BioNimbuZ cloud federation platform was used, and the results show that with the proposed fault tolerance model, was possible to guarantee for the BioNimbuZ platform a minimum of 95.23% to availability and 95.64% to reliability, even with a periodic injection of faults at every 5 minutes

A comparative study between centralization and decentralization of diagnostic reasoning in EPS

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa de Lisboa para obtenção do grau de mestre em Engenharia Electrotécnica e de ComputadoresThis thesis addresses the problem of performing diagnosis in recent production paradigms that appear in response to the requirements imposed by the evolution of society. These systems are composed by intelligent modules, which interact and coordinate with each other in a distributed fashion to perform a particular task. These modules follow the concept of "Plug and Play", which means they must be able to organize themselves, without any kind of reprogramming, so that they can meet the production requirements. These new distributed production systems increase flexibility and agility on the production line, thus providing the necessary support for custom production. The diagnostic systems are in the context of these new paradigms, seen as essential not only to monitor and diagnose faults, but also as an effective means of prevention and maintenance in the short and long term. However, due to the complexity and dynamics at interactions level between modules, it becomes particularly difficult to implement effective procedures for diagnosis,to identify and understand the faults between modules. The nature of the interactions between modules goes beyond the logic control, making the traditional diagnostic systems, usually focusing on equipment rather than the relationships between them, not the suitable solutions to these new paradigms. This thesis provides a comparison study of two diagnostic systems that follow different approaches (one centralized and other distributed). To implement and validate this comparison, is defined and used a metric that relates the performance of diagnostic systems with the complexity of the interactions network formed by several modules

Desenvolvimento descentralizado por meio de End-User Development : avaliação tecnológica : relatório de pesquisa

Pesquisa realizada com financiamento do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações, Projeto de Cooperação “Aprimoramento do Framework de Soluções de Tecnologia da Informação”. Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicaçõe

Integração entre Rede Definida por Software e Sistema de Detecção de Intrusão para Mitigação de Ataques

TCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Ciências da Computação.Com as vantagens que uma Rede Definida por Software (SDN) proporcionam é possível incorporar novas e velhas técnicas para minimizar os riscos de ataques e aumentar a segurança da rede. SDN torna o gerenciamento e manutenção da rede mais eficiente e com menor custo operacional. Proporciona também uma melhor qualidade de serviço e minimizando os pontos de falha da rede

Tolerância a falhas em sistemas de tempo-real distribuídos e embebidos

Este documento descreve um modelo de tolerância a falhas para sistemas de tempo-real distribuídos. A sugestão deste modelo tem como propósito a apresentação de uma solu-ção fiável, flexível e adaptável às necessidades dos sistemas de tempo-real distribuídos. A tolerância a falhas é um aspeto extremamente importante na construção de sistemas de tempo-real e a sua aplicação traz inúmeros benefícios. Um design orientado para a to-lerância a falhas contribui para um melhor desempenho do sistema através do melhora-mento de aspetos chave como a segurança, a confiabilidade e a disponibilidade dos sis-temas. O trabalho desenvolvido centra-se na prevenção, deteção e tolerância a falhas de tipo ló-gicas (software) e físicas (hardware) e assenta numa arquitetura maioritariamente basea-da no tempo, conjugada com técnicas de redundância. O modelo preocupa-se com a efi-ciência e os custos de execução. Para isso utilizam-se também técnicas tradicionais de to-lerância a falhas, como a redundância e a migração, no sentido de não prejudicar o tempo de execução do serviço, ou seja, diminuindo o tempo de recuperação das réplicas, em ca-so de ocorrência de falhas. Neste trabalho são propostas heurísticas de baixa complexida-de para tempo-de-execução, a fim de se determinar para onde replicar os componentes que constituem o software de tempo-real e de negociá-los num mecanismo de coordena-ção por licitações. Este trabalho adapta e estende alguns algoritmos que fornecem solu-ções ainda que interrompidos. Estes algoritmos são referidos em trabalhos de investiga-ção relacionados, e são utilizados para formação de coligações entre nós coadjuvantes. O modelo proposto colmata as falhas através de técnicas de replicação ativa, tanto virtual como física, com blocos de execução concorrentes. Tenta-se melhorar ou manter a sua qualidade produzida, praticamente sem introduzir overhead de informação significativo no sistema. O modelo certifica-se que as máquinas escolhidas, para as quais os agentes migrarão, melhoram iterativamente os níveis de qualidade de serviço fornecida aos com-ponentes, em função das disponibilidades das respetivas máquinas. Caso a nova configu-ração de qualidade seja rentável para a qualidade geral do serviço, é feito um esforço no sentido de receber novos componentes em detrimento da qualidade dos já hospedados localmente. Os nós que cooperam na coligação maximizam o número de execuções para-lelas entre componentes paralelos que compõem o serviço, com o intuito de reduzir atra-sos de execução. O desenvolvimento desta tese conduziu ao modelo proposto e aos resultados apresenta-dos e foi genuinamente suportado por levantamentos bibliográficos de trabalhos de in-vestigação e desenvolvimento, literaturas e preliminares matemáticos. O trabalho tem também como base uma lista de referências bibliográficas.This document describes a fault-tolerant model for real-time distributed systems. The proposal of this model intends to present a trustworthy, flexible and adaptable solution to meet real-time distributed systems main needs. Fault-tolerance is an extremely important feature in real-time systems design and its im-plementation has countless advantages. A fault-tolerance-oriented design contributes de-cisively to the overall system with the improvement of key-aspects like security, reliability and systems’ availability. The developed work focuses in preventing, detecting as well as tolerating both logical (software) and physical (hardware) faults and has its basis on a majorly time-based archi-tecture, united with redundancy techniques. It also aims at the cost-effectiveness of the execution therefore using several other traditional fault-tolerance techniques like redun-dancy, absent jeopardizing service execution time, and always trying to shorten replica re-covery time, in faulty situations. In this work are proposed low runtime complexity heuris-tics to determine where to replicate components that compose the real-time software and to negotiate them in an auction-based coordination. This work makes progress on some algorithms that provide a valid solution even if they are interrupted. These algo-rithms are referred in related investigations works, in order to accomplish coalition for-mations between mutual supporting nodes. This proposed model fills in possible gaps through virtual and physical active replication techniques, applying parallel execution blocks, in the attempt of improve or maintain the produced quality, quasi without creating significant overhead in the system. The proposed model ensures that the chosen machines, to which agents will migrate, improve progres-sively the quality of service levels provided to the components, according to the respec-tive hosts’ availabilities. It always makes an effort to receive incoming components at the cost of degrading others already hosted locally, if the new quality configuration elevates the service overall quality. The cooperating coalition nodes maximize the number of paral-lel executions between parallel components, in order to reduce execution delays. This thesis development leaded to the proposed model and presented results and was genuinely supported by research and development scientific works, detailed literature survey and mathematical preliminaries. This work is also supported by a list of necessary references

Esquema de segurança para agentes móveis em sistemas abertos

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaO paradigma de agentes móveis vem sendo utilizado em sistemas distribuídos, principalmente, devido a sua flexibilidade proveniente da noção de mobilidade. A capacidade para mover agentes em um sistema aberto permite o desenvolvimento de serviços e aplicações mais flexíveis e dinâmicos quando comparado com o modelo cliente-servidor. Apesar das suas vantagens, a tecnologia de agentes móveis introduz novas ameaças de segurança ao sistema que, muitas vezes, impedem a sua ampla aceitação. Esta tese propõe um esquema de segurança para aplicações baseadas em agentes móveis em sistemas abertos (chamado MASS), composto de técnicas de prevenção e de detecção, que visam prover segurança para o canal de comunicação, para as plataformas de agentes e para os próprios agentes. Para ser corretamente implantado em sistemas abertos, este esquema combina os aspectos da segurança com questões de portabilidade, interoperabilidade, escalabilidade, compatibilidade, simplicidade e desempenho. As técnicas disponíveis no MASS estão baseadas na infra-estrutura SPKI, no conceito de Federação SPKI e em protocolos criptográficos. Para atender às necessidades específicas de aplicações, este esquema é flexível de modo que o mesmo pode ser especializado através da seleção de um subconjunto de mecanismos. Ainda neste trabalho, um protótipo foi definido, implementado e integrado a uma aplicação distribuída de forma a comprovar a sua flexibilidade e viabilidade de uso em sistemas abertos

Uma arquitetura de alta disponibilidade para funções e serviços virtualizados de rede

Orientador: Elias P. Duarte Jr.Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa : Curitiba, 10/02/2023Inclui referênciasÁrea de concentração: Ciência da ComputaçãoResumo: A virtualizacao vem revolucionando a forma como as redes sao construidas e gerenciadas, permitindo a sua evolucao para multiplas direcoes. A Virtualizacao de Funcoes de Rede (Network Function Virtualization - NFV) pode gerar mudancas significativas na rede, uma vez que funcoes de rede tradicionalmente implementadas em hardware dedicado podem ser substituidas por software, denominadas de Funcoes Virtualizadas de Rede (Virtualized Network Functions - VNFs). Apesar das vantagens, alguns desafios ainda devem ser explorados para permitir a sua ampla adocao. As contribuicoes propostas nesta Tese de Doutorado sao divididas em tres partes. A primeira parte explora o fato de que servicos virtualizados possuem maior susceptibilidade a falhas do que as suas alternativas em hardware dedicado. Tendo em vista que as redes se tornaram extremamente necessarias, e essencial garantir a execucao correta e continua dos servicos. A primeira contribuicao propoe uma arquitetura NFV de alta disponibilidade para servicos de rede. A arquitetura realiza o gerenciamento de falhas, oferecendo multiplas estrategias de recuperacao, alem de preservar o estado das VNFs atraves de tecnicas de Checkpoint/Restore. Um prototipo da arquitetura foi implementado e resultados experimentais mostram que e possivel atingir niveis de disponibilidade similares aos de sistemas comerciais de telecomunicacoes. A segunda parte desta Tese analisa a susceptibilidade a falhas de servicos sob outra perspectiva. Considerando que tais servicos sao geralmente executados sobre uma arquitetura subjacente, a falha em algum componente desta arquitetura pode afetar toda a infraestrutura, impedindo o acesso ou possibilitando o uso nao autorizado do sistema. A segunda contribuicao propoe a FIT-SFC (Fault- & Intrusion- Tolerant SFC): uma arquitetura para suportar servicos virtuais seguros e altamente disponiveis. A FIT-SFC e baseada em tecnicas de replicacao para tolerar falhas por parada, por omissao ou intrusao em qualquer de seus componentes. Um prototipo da arquitetura foi implementado e resultados sao apresentados para os custos para tolerar as falhas. Por fim, a terceira parte desta Tese investiga a possibilidade de utilizar NFV para permitir a execucao de servicos virtualizados dentro da propria rede. No conceito chamado COIN (COmputing In the Network), aplicacoes normalmente executadas pelos proprios usuarios finais passam a ser inteiramente executados nativamente dentro da rede. A terceira contribuicao explora a sinergia entre NFV e COIN, denominada de NFV-COIN. Uma arquitetura e proposta para permitir a oferta e gerenciamento de servicos NFV-COIN, alem de oferecer uma interface alto nivel que permite a manipulacao padronizada dos servicos de rede. Experimentos executados em um prototipo implementado da arquitetura demonstram a possibilidade de oferecer e executar servicos NFV-COIN sem introduzir perdas significativas de desempenho.Abstract: Virtualization has represented a true revolution in the way networks are built and managed, allowing them to evolve along multiple directions. In particular, Network Function Virtualization (NFV) has been causing deep changes, since network functions traditionally implemented as specialized hardware can be replaced by software, called Virtualized Network Functions (VNFs). Despite their many advantages, some challenges still need to be addressed in order to allow its wide adoption. The contributions proposed in this Doctoral Thesis are divided into three parts. The first part explores the fact that virtualized services are more prone to failures than traditional alternatives available as specialized hardware. As networks have become extremely necessary, it is essential to ensure the correct and continuous operation of services. The first contribution proposes a high availability architecture for NFV-based services. The architecture performs fault management, offers multiple recovery strategies, while also preserving the state of VNFs through Checkpoint/Restore techniques. A prototype was implemented and experimental results show that it is possible to reach carrier-grade availability. The second part of this Thesis analyzes the susceptibility of service failures from another perspective. Considering that virtualized services usually run on an underlying architecture, the failure of any component of this architecture could affect the entire infrastructure, restraining access or allowing unauthorized use of the system. Therefore, the second contribution proposes the FIT-SFC (Fault- & Intrusion- Tolerant SFC): an architecture to support secure and highly available virtual services. The FIT-SFC architecture is based on replication techniques to tolerate crash, omission, or intrusion failures in any of its components. A prototype was implemented and results are presented for the costs to tolerate failures. Finally, the third part of this Thesis investigates the possibility of using NFV to allow the execution of virtualized services within the network. In the context of COIN (COmputing In the Network), applications that are usually executed by the end users themselves, can now be entirely executed natively within the network. The third contribution explores the synergy between NFV and COIN, called NFV-COIN. An architecture is proposed to allow the deployment and management of NFV-COIN services, while also offering a high-level interface that allows standardized operation of network services. Experiments were executed on an implemented prototype and results demonstrate the possibility of deploying and executing NFV-COIN services without introducing significant performance losses

Gerência de alarmes em ambientes WEB, WAP e SMS usando as tecnologias SNMP, WBEM e CORBA

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação.A operação eficiente e ininterrupta das redes de computadores é um requisito que tem sido cada vez mais cobrado atualmente. Uma falha na rede pode deixar instituições inteiras inoperantes. Por este motivo, detectar eventuais falhas e tomar ações corretivas de modo rápido e eficiente tem se tornado uma exigência de mercado. Deste modo, o Gerenciamento de Falhas em redes de computadores tem se tornado cada vez mais importante. Dentro deste contexto este trabalho propõem a implementação de uma aplicação destinada a detecção das falhas que mais prejudicam um ambiente de produção. Esta ferramenta foi desenvolvida em um ambiente WEB, WAP e SMS se propondo a ser um diferencial através da união de tecnologias como WBEM, SNMP e CORBA. O objetivo básico desta aplicação é prover um meio eficiente para a detecção e notificação de falhas, assim como, o acompanhamento das eventuais soluções para o problema