Doutoramento em InformáticaThe evolution and maturation of Cloud Computing created an opportunity for the emergence of new Cloud applications. High-performance Computing, a complex problem solving class, arises as a new business consumer by taking advantage of the Cloud premises and leaving the expensive datacenter management and difficult grid development.
Standing on an advanced maturing phase, today’s Cloud discarded many of its drawbacks, becoming more and more efficient and widespread. Performance enhancements, prices drops due to massification and customizable services on demand triggered an emphasized attention from other markets.
HPC, regardless of being a very well established field, traditionally has a narrow frontier concerning its deployment and runs on dedicated datacenters or large grid computing. The problem with common placement is mainly the initial cost and the inability to fully use resources which not all research labs can afford.
The main objective of this work was to investigate new technical solutions to allow the deployment of HPC applications on the Cloud, with particular emphasis on the private on-premise resources – the lower end of the chain which reduces costs. The work includes many experiments and analysis to identify obstacles and technology limitations. The feasibility of the objective was tested with new modeling, architecture and several applications migration.
The final application integrates a simplified incorporation of both public and private Cloud resources, as well as HPC applications scheduling, deployment and management. It uses a well-defined user role strategy, based on federated authentication and a seamless procedure to daily usage with balanced low cost and performance.O desenvolvimento e maturação da Computação em Nuvem abriu a janela de oportunidade para o surgimento de novas aplicações na Nuvem. A Computação de Alta Performance, uma classe dedicada à resolução de problemas complexos, surge como um novo consumidor no Mercado ao aproveitar as vantagens inerentes à Nuvem e deixando o dispendioso centro de computação tradicional e o difícil desenvolvimento em grelha.
Situando-se num avançado estado de maturação, a Nuvem de hoje deixou para trás muitas das suas limitações, tornando-se cada vez mais eficiente e disseminada. Melhoramentos de performance, baixa de preços devido à massificação e serviços personalizados a pedido despoletaram uma atenção inusitada de outros mercados.
A CAP, independentemente de ser uma área extremamente bem estabelecida, tradicionalmente tem uma fronteira estreita em relação à sua implementação. É executada em centros de computação dedicados ou computação em grelha de larga escala. O maior problema com o tipo de instalação habitual é o custo inicial e o não aproveitamento dos recursos a tempo inteiro, fator que nem todos os laboratórios de investigação conseguem suportar.
O objetivo principal deste trabalho foi investigar novas soluções técnicas para permitir o lançamento de aplicações CAP na Nuvem, com particular ênfase nos recursos privados existentes, a parte peculiar e final da cadeia onde se pode reduzir custos. O trabalho inclui várias experiências e análises para identificar obstáculos e limitações tecnológicas. A viabilidade e praticabilidade do objetivo foi testada com inovação em modelos, arquitetura e migração de várias aplicações.
A aplicação final integra uma agregação de recursos de Nuvens, públicas e privadas, assim como escalonamento, lançamento e gestão de aplicações CAP. É usada uma estratégia de perfil de utilizador baseada em autenticação federada, assim como procedimentos transparentes para a utilização diária com um equilibrado custo e performance
