Sistemas Distribudos Baseados em Componentes

Fabio Kon

Departamento de Cincia da ComputaoIME - USP

4 / abril / 2001

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Contedo da PalestraDescrio do contexto e dos problemas

Resoluo dos problemas

Aplicaes Prticas

Trabalho Futuro

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ContextoA sociedade moderna exige dos desenvolvedores de softwarea produo de muitos programas em pouco tempoa produo de programas grandes e complexosfuncionamento em diferentes sistemas operacionaisfuncionamento em diferentes arquiteturas de hardwareSoluo parcial: Tecnologia de ComponentesEnterprise Java BeansActiveX Controls, COMCORBA Component Model

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Programao Baseada em Componentes uma extenso da idia de programao orientada a objetosTorna a reutilizao de cdigo mais fcilPossibilita a criao de aplicaes complexasusando interfaces grficasusando interfaces de programao

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Problemas de ConfiguraoInstalao e remoo de programas

Atualizaes de sistema operacionais

Atualizaes de aplicaes e ferramentas

Ambientes distribudos ligados Internet

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Problemas de AdaptaoComponentes tm requisitos especficosFalha em uma componente pode se alastrar por todo o sistemaReconfigurao dinmica muito difcil

Causa: no h um gerenciamento apropriado das dependncias dentro do sistema.

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Contedo da PalestraDescrio do contexto e dos problemas

Resoluo dos problemas

Aplicaes Prticas

Trabalho Futuro

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Mtodo para Gerenciamento de DependnciasLidamos com dois tipos de dependncias:

1. Pr-requisitos

2. Dependncias Dinmicas

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Pr-requisitosEspecifica o que cada componente necessita:natureza dos recursos de hardwarecapacidade dos recursos de hardwareservios de software (outras componentes)Exemplo de um Cliente de Vdeo:SPARC com alto-falante50% de uma UCP de 400MHzcomponente de software decodificadora de MPEGServio de vdeo no padro CORBA

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Simple Prerequisite Description Format (SPDF)# Cliente de vdeo :hardware requirements machine_type SPARC os_name Solaris os_version 2.7 min_ram 5MB optimal_ram 40MB cpu_speed >400MHz cpu_share 50%

:software requirements Decoder CR:/video/decoders/MPEG VideoServer NS:/local/MPEGVideoServer

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Servio de Configurao AutomticaRepositrio de ComponentesAnalisador dePr-requisitosResolvedordePr-requisitosGerenciador deRecursosCacheexecuta aplicaoretorna refernciabusca pr-requisitosbusca componentes

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Desempenho do Servio de Configurao Automtica

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ComponentConfiguratorGuarda as dependncias dinmicas

Permite inspeo e reconfigurao

Pode ser modificado sob medida (customized) atravs de herana

Separao clara de aspectos

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Representao Explcita de DependnciasAjuda a dar suporte para:tolerncia a falhasreconfigurao dinmicaadaptao dinmicabalanceamento de cargacomputao mvel

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Exemplo: Adaptaes Dinmicas em um Navegador Web

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Gerenciamento de Sistemas de Componentes em grande escala: Sistema de Agentes MveisApropriado para sistemas de grande escala

til paradistribuio de componentesreconfigurao dinmicainspeo

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Contedo da PalestraDescrio do contexto e dos problemas

Resoluo dos problemas

Aplicaes Prticas

Trabalho Futuro

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AplicaesSistema de Distribuio de Multimdia

dynamicTAO, ORB CORBA Reflexivo

Gaia, sistema para computao ubqua

SIDAM, sistema para controle de trfego

Computao Musical

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Sistema de Distribuio de Multimdia em Grande EscalaObjetivo: enviar fluxos multimdia para milhes de usurios simultneos atravs da Internet.Pode ser utilizado para Envio ao-vivo de udio, vdeo, texto, HTML Envio de vdeos pr-gravados udio/Videoconferncia

Mtodo: rede de grande-rea de Refletores

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Rede de Refletores

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Experincia com o SistemaMisso Mars Pathfinder NASA JPL (1998)30 refletores em 4 continentesApplet decodifica vdeo e udio p/ cliente1.2M de sesses de vdeo / udio24h/dia durante 3 meses

Encontramos erros enquanto o sistema rodava

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Aplicando a ArquiteturaPr-requisitos e Sistema de Configurao Automtica :Usados para carregar e configurar as componentes de cada RefletorReserva de memria, UCP, e rede (no implementados)

ComponentConfigurators :representam dependncias intra- e inter-Refletoresdo suporte a tolerncia a falhas

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Reconfigurao Dinmica para Tolerncia a Falhas

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Impacto da Reconfigurao na Qualidade do Servio

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Aplicao destas tcnicas no Projeto SIDAMPSIT: Prottipo de Sistema de Informaes de TrnsitoComponentes do sistema so objetos Java distribudos em uma rede metropolitanaComunicao feita atravs de Java RMIatualizao de dados: sensores e funcionrios da CETconsulta: populao, CET, ambulncias, ...

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Gerenciamento de Dependncias no PSITServidores de Informao (sobre trnsito)Servidores de Localizao (dizem qual SI deve ser utilizado)ComponentConfigurators guardam relaes de dependncias entre SLs e SisGuardam tambm alternativasSistema desencadeia reconfigurao automaticamente quando detecta queda de SIs

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PSIT:Trabalho em AndamentoReconfigurao automtica quando da falha de qualquer componente do sistema.Criao e destruio de rplicas de SIs e SLs automaticamente de acordo com a carga.Migrao de Componentes de acordo com carga e localizao fsica.

Objetivo: oferecer Servio de Informaes sobre trnsito sempre disponvel e com resposta rpida.

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Contedo da PalestraDescrio do contexto e dos problemas

Resoluo dos problemas

Aplicaes Prticas

Trabalho Futuro

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Trabalho Futuro:Pr-RequisitosInvestigar linguagens ou formatos mais elaborados para especificao de prerequisitos (possivelmente com XML).

Gerenciamento de verses em sistemas distribudos baseados em componentes.

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Trabalho Futuro:ComponentConfiguratorCriar bibliotecas reutilizveis de configuradores de componentes parareconfigurao dinmica etolerncia a falhas.

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Trabalho Futuro:Computao MusicalAplicao centralizada:Seqnciador baseado em componentes (ferramenta para composio musical)

Aplicaes distribudas:Analisador e Gerenciador de Acstica de SalasSistema de Agentes Mveis Musicais (ambiente para composio e execuo musical)

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Trabalho Futuro:Middleware ReflexivoClienteServidorMiddlewareInterface parareconfiguraodinmicaProttipos: U. Illinois: dynamicTAO, LegORB, UIC Lancaster: OpenORB USP e PUC-RJ: ???

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FIMPerguntas?

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An example of the video client thing using SPDF. We could have used other formats or languages to represent prerequisites. We just defined this SPDF because it made things easier and enabled us to prototype the idea.

To make this example more interesting, I added the Decoder line, which our current SPDF parser can understand and the VideoServer line, which our current SPDF parser cant yet understand. In the first case, the component is fetched from the component repository. In the second case, the AutoConfig service should simply resolve the name /local/MPEGVideoServer from the Name Service and store the IOR it gets from the binding in the VideoServer hook of the video client component configurator. This is not implemented yet but I put it here because its part of the model. BTW, this is trivial to implement using our NSBroker. It would require less than 20 lines of code.