O gerenciamento e o suporte a aplicações em clusters de alta disponibilidades utilizando objetos distribuídos

• Main Author: Vincenzi, Claudio Roberto de
• Publication Date: 2003
• Format: Doctoral thesis
• Language: por
• Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Download full: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-18112013-104456/
• topic: Alta disponibilidade; Clusters; Clusters; Distributed objects; High availability; Objetos distribuídos

Este trabalho procura averiguar as dificuldades e os problemas envolvidos na especificação e implementação de uma arquitetura de objetos de serviço para gerenciamento e suporte a aplicações distribuídas em uma plataforma de computadores em configuração tipo cluster, em particular daqueles que devem cumprir requisitos de alta disponibilidade. Tal arquitetura deve apresentar-se como uma infra-estrutura distribuída de serviços e compor uma camada intermediária entre as partes das aplicações distribuídas e os recursos do cluster, compondo desse modo uma camada de middleware. Uma arquitetura de gerenciamento e de suporte a aplicações distribuídas, para que possa atingir plenamente seus objetivos, deve ser projetada como uma infra-estrutura distribuída de serviços de modo a oferecer acesso fácil e eficiente a estes. Neste trabalho, investigamos a possibilidade de se implementar tal infra-estrutura utilizando a arquitetura de objetos distribuídos OMG CORBA, a qual tem por objetivo facilitar a especificação, implementação e o acesso a interfaces de serviços de objetos distribuídos. Uma infra-estrutura de serviços de suporte a aplicações e de gerenciamento de cluster- é composta de dezenas de interfaces dos mais diversos tipos e finalidades, compondo vários sistemas e subsistemas distribuídos cujos serviços devem ser fácil e transparentemente acessíveis através da rede de comunicação que interconecta os nós do cluster. Essa rede tipicamente utiliza os protocolos de comunicação Ethernet IEEE 802.3, IP e TCP/UDP em seus níveis de enlace, rede e transporte, respectivamente. Por essa ótica, CORBA atende de antemão vários dos requisitos necessários, porém em diversos aspectos da arquitetura e dos serviços houve necessidade de se averiguar com mais profundidade a capacidade de CORBA de atendê-los. Como por exemplo, averiguou-se a capacidade de CORBA lidar com problemas ligados à falhas parciais de comunicação, comunicação em grupo, comunicação não-bloqueante e outras. Um dos desafios da abordagem utilizando CORBA reside no fato de que se tem o pré-requisito de alta disponibilidade. A arquitetura proposta deve ser projetada levando-se em conta que certas partes do sistema, tais como subsistemas de armazenamento, processamento, rede, aplicações e outros podem , a qualquer momento, falhar ou tornar-se inoperantes. O grande desafio deste trabalho consiste assim em averiguar quais são as dificuldades de se utilizar CORBA como parte central da arquitetura, uma vez que a infra-estrutura obtida necessita ser ela própria um conjunto de serviços de alta disponibilidade, caso contrário ela não conseguirá cumprir seus objetivos. Investigaremos então possíveis modos de implementação de objetos CORBA que venham a cumprir os requisitos de alta disponibilidade necessários. Por fim, este trabalho procura averiguar a possibilidade de se implementar tal arquitetura em clusters baseados em elementos de hardware e software disponíveis em larga escala e a baixo custo no mercado tais como PCs ou servidores baseados em processador Intel rodando os sistemas operacionais Linux ou FreeBSD e interconectados por redes locais de baixo custo. Tais plataformas são popularmente conhecidas como Beowulf Clusters. Este aspecto da investigação terá influência no projeto da arquitetura proposta, uma vez que procuramos enfocar aspectos de alta escalabilidade para o cluster, uma tendência para o uso desse tipo de cluster em aplicações de alta demanda de processamento e recursos, tais servidores web e de banco de dados de grandes provedores de conteúdo e serviços da Internet