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Computação Distribuída (Sincronização de Relógios Físicos (Network Time…

- - - - SDs recentes e emergentes
      - SD da Internet (anos 90)
      - Primeiros SD (anos 70 e 80)
  - - - Núcleo dos Elementos Arquiteturais
        
        4 questões chave
        
        Como elas se comunicam, ou melhor, qual paradigma de
        comunicação é usado?
        
        Quais papéis e responsabilidades estas entidades
        possuem em toda a arquitetura distribuída?
        
        Quais são as entidades que estão se comunicando no SD?
        
        Como estas entidades são mapeadas para a infra estrutura
        distribuída física?
      - Padrões arquiteturais compostos
        
        Cliente-servidor
        
        Peer-to-peer
      - Plataformas de middleware
  - - - Interação
        
        Desemprenho comunicação
        
        Tempo único
      - Falha
      - Segurança
- - - - Internet das Coisas
      - Visa conectar dispositivos
      - Aparelhos
        
        Eletrotromésticos
        
        Eletroportáteis
        
        Máquinas
        
        Wearables
      - IoT é um sistema onde dispositivos são interligados computacionalmente, onde máquinas mecânicas e digitais, objetos, animais e / ou pessoas possuem identificadores únicos e a capacidade de disponibilizar / transferir dados através de uma rede.
    - - A abordagem Fog Computing deve ser entendida como uma redefinição escalar do paradigma de Cloud computing.
      - Tecnologias
        
        IoE: Pessoas, Dados, Processos e Coisas
        
        Redes de sensores
        
        Redes de alto desempenho
        
        IoT: Coisas
        
        Armazenamento de alto desempenho
        
        Volume de dados e segurança
    - - Não, se considerar um ambiente de pré processamento da Cloud
      - Sim, se considerar a multidiciplinaridade em IoT e IoE
  - - - Serviços sobre demanda
      - Acesso via rede
      - Pooling de recursos
      - Elasticidade
      - Medição de Serviços
    - - PaaS
      - IaaS
      - SaaS
    - - Nuvem Privada
      - Nuvem Pública
      - Nuvem Comunitária
      - Nuvem Híbrida
    - - Baseada em Datacenters
      - VMs
    - - AWS
      - Azure
  - - - Clusters
      - Desktops
      - Mobile
    - - Nó mestre
      - Nó de execução
      - Nós de submissão
    - - Internet
    - - Disponibilidade em todo lugar
      - sem visão dos nós envolvidos
      - Dados armazenados no grid
      - Execução remota
      - Larga escala (vários países)
    - - Application Toolkit Layer
      - Grid Services Layer
      - Grid Fabric Layer
      - Middleware
        
        Descoberta, alocação e reserva de recursos
        
        Controle de acesso
        
        Detecção de falhas
        
        Manutenção de registros
        
        Fundamentando em:
        
        Protocolos Web
        
        Web Services
    - - Globus Toolkit
      - Oracle Grid Engine
      - Quem usa
        
        LHC
        
        World Community Grid
        
        LNCC Grid
  - - - Custo benefício
      - Escalabilidade
      - Fácil customização
    - - Escalabilidade aumenta manutenção
      - Precisa de comunicação rápida
      - Precisa ser local
    - - Alto Desempenho
        
        Aplicações com muito processamento
        
        Pesquisas científicas
      - Alta Disponibilidade
        
        Manter a aplicação rodando
        
        Sistemas bancários e metroviários
        
        Replicação, gerador de energia, ferramentas de monitoração
      - Balanceamento de Carga
        
        Tarefas distribuídas entre os nós
        
        Sites de varejo
      - Tipos podem ser combinados, site deve estar 24hrs on e na black friday tem balanceamento
    - - Redes de PCs locais
      - Conectados por Ethernet ou outros (InfiniBand e Myrinet)
      - Tipos de Nodos
        
        Dedicados
        
        Usado somente para processamento (sem I/O)
        
        Não dedicados
        
        Faz outras coisas, normalmente um PC normal
      - SO
        
        Todos devem usar o mesmo SO
        
        Mosix, OpenMosix, OpenSSI
      - Middleware
        
        Sistema que permite o controle do cluster em si
        
        Cuida da comunicação (MPI)
      - Programação
        
        Threads
        
        POSIX Threads
        
        Java Threads
        
        MPI
- - - - Arquivos
      - Diretórios
    - - Virtual File System (VFS)
      - Arquivos Locais
        
        se comunicam pelo driver de I/O
      - Arquivos Remotos
        
        Passa pelo VFS
      - Estrutura em camadas
  - - - Semântica do compartilhamento
        
        Semântica UNIX: toda operação é visível para todos
        
        Semântica de sessão: só é visível a alteração depois de fechar o arquivo
        
        Arquivos imutáveis: somente leitura
        
        Transações: como BD, alterações atômicas
      - Bloqueios em arquivos
        
        Locks
        
        Monitores
        
        Semáforos
    - - Localização
      - Mobildade
      - Desempenho
      - Escalabilidade
      - Acesso
    - - Cliente-servidor
      - Baseado em cluster
        
        Arquivos completos
        
        Arquivos particionados
      - Simétricos (p2p)
    - - Tecnicamente, trata-se de um protocolo de acesso. Permite o cliente acessar arquivos através de uma rede como se fosse localmente
      - Prós
        
        Volume gerenciado por servidor único, simplifica protocolos
        
        Compatibilidade POSIX, possibilita diferentes aplicações
      - Contras
        
        Centralização de carga
        
        Não é "excelente" para nenhuma aplicação em específico
      - Cache no lado do cliente
      - Comunicação via RPC
  - - - Baseado em Cluster
      - Paralelismo
      - Alto desempenho
      - Escalabilidade
      - Particionamento e distribuição de arquivos
    - - Servidor de Dados
      - Servidor de metadados
      - Cliente
    - - FileStriping
        
        Divide o arquivo e distribui entre os servidores de dados
        
        Acesso paralelo
        
        Bom para arquivos grandes e ruim para pequenos
      - Layouts de distribuição
        
        Horizontal
        
        Cada servidor tem uma parte
        
        Máximo paralelismo
        
        Vertical
        
        Todo o arquivo em um servidor
        
        Sem paralelismo
        
        Bidirecional
        
        Híbrido dos anteriores
    - - OrangeFS/PVFS2
        
        Sistema de arquivos paralelo com arquitetura baseada em
        cluster
        
        Múltiplos servidores colaborando para prover um sistema
        de arquivos com um único espaço de nomes
        
        Possibilidade de acessos concorrentes aos objetos do
        sistema de arquivos
        
        Comunicação confiável: TCP/IP
      - Hadoop File System (HDFS)
        
        Implementação open-source do Google File System (GFS)
        
        Escrito em Java
        
        Otimizado para o MapReduce
        
        Armazena os dados em múltiplos servidores
        
        Executa sobre hardware comum
- - - - Taxa de desvio de um relógio em relação a um padrão
    - - Diferença entre a leitura simultânea de dois relógios
  - - - Síncronos
        
        São conhecidos: limites da taxa de deriva de relógios, atraso máximo de transmissão de mensagens e o tempo que leva para executar cada etapa de um processo.
        
        T = t + (Tmax - Tmin) / 2
      - Assíncronos
        
        Algoritmo de Berkeley
        
        1) Se escolhe um PC mestre via processo de eleição
        
        2) O mestre faz uma pesquisa pros escravos que retornam o tempo
        
        3) O mestre pega o RTT (round trip time) e estima o tempo de cada escravo
        
        4) O mestre faz a média dos relógios(inclusive o seu) e ignora quem teve RTT maior que o máximo
        
        5) O mestre manda a quantidade que o relógio deve ajudar o relógio, para mais ou menos
    - - Assíncronos
        
        Método de Cristian
        
        Algoritmo
        
        After receiving the request from P, S prepares a response and appends the time T from its own clock.
        
        P then sets its time to be T + RTT/2
        
        P requests the time from S
        
        Precisão
        
        ±(RTT/2 – Tmin)
        
        Quanto mais o RTT se aproxima Tmin, MAIOR será a precisão
        
        Para obter um RTT mínimo pode-se fazer diversos pedidos ao servidor
        
        Problemas
        
        Apenas um servidor
        
        Servidores intrusos podem difundir horário falso
      - Quando os relógios dos processos estão sincronizados com uma autoridade externa. Para um limite de sincronização D > 0 e para uma fonte S de tempo UTC, a seguinte relação é verdadeira:
  - - - Confiável
      - Atende muitos clientes
      - Seguro
    - - Funciona em camadas ou stratum
      - camada mais acima o tempo é mais preciso
    - - Multicast
      - Por solicitação
      - Simétrico