Réplicas para alta disponibilidade em arquiteturas orientadas a componentes com suporte de comunicação de grupo

Alta disponibilidade é uma das propriedades mais desejáveis em sistemas computacionais, principalmente em aplicações comerciais que, tipicamente, envolvem acesso a banco de dados e usam transações. Essas aplicações compreendem sistemas bancários e de comércio eletrônico, onde a indisponibilidade de um serviço pode representar substanciais perdas financeiras. Alta disponibilidade pode ser alcançada através de replicação. Se uma das réplicas não está operacional, outra possibilita que determinado serviço seja oferecido. No entanto, réplicas requerem protocolos que assegurem consistência de estado. Comunicação de grupo é uma abstração que tem sido aplicada com eficiência a sistemas distribuídos para implementar protocolos de replicação. Sua aplicação a sistemas práticos com transações e com banco de dados não é comum. Tipicamente, sistemas transacionais usam soluções ad hoc e sincronizam réplicas com protocolos centralizados, que são bloqueantes e, por isso, não asseguram alta disponibilidade. A tecnologia baseada em componentes Enterprise JavaBeans (EJB) é um exemplo de sistema prático que integra distribuição, transações e bancos de dados. Em uma aplicação EJB, o desenvolvedor codifica o serviço funcional que é dependente da aplicação, e os serviços não–funcionais são inseridos automaticamente. A especificação EJB descreve serviços não–funcionais de segurança, de transações e de persistência para bancos de dados, mas não descreve serviços que garantam alta disponibilidade. Neste trabalho, alta disponibilidade é oferecida como uma nova propriedade através da adição de serviços não–funcionais na tecnologia EJB usando abstrações de comunicação de grupo. Os serviços para alta disponibilidade são oferecidos através da arquitetura HA (highly-available architecture) que possui múltiplas camadas. Esses serviços incluem replicação, chaveamento de servidor, gerenciamento de membros do grupo e detecção de membros falhos do grupo. A arquitetura HA baseia-se nos serviços já descritos pela especificação EJB e preserva os serviços EJB existentes. O protocolo de replicação corresponde a uma subcamada, invisível para o usuário final. O serviço EJB é executado por membros em um grupo de réplicas, permitindo a existência de múltiplos bancos de dados idênticos. Conflitos de acesso aos múltiplos bancos de dados são tratados estabelecendo–se uma ordem total para aplicação das atualizações das transações. Esse grupo é modelado como um único componente e gerenciado por um sistema de comunicação de grupo. A combinação de conceitos de bancos de dados com comunicação de grupo demonstra uma interessante solução para aplicações com requisitos de alta disponibilidade, como as aplicações EJB. Os serviços adicionais da arquitetura HA foram implementados em protótipo. A validação através de um protótipo possibilita que experimentos sejam realizados dentro de um ambiente controlado, usando diferentes cargas de trabalho sintéticas. O protótipo combina dois sistemas de código aberto. Essa característica permitiu acesso à implementação e não somente à interface dos componentes dos sistemas em questão. Um dos sistemas implementa a especificação EJB e outro implementa o sistema de comunicação de grupos. Os resultados dos testes realizados com o protótipo mostraram a eficiência da solução proposta. A degradação de desempenho pelo uso de réplicas e da comunicação de grupo é mantida em valores adequados.

Sistema baseado em software livre para reconhecimento de fala em nuvem em português brasileiro com alta disponibilidade

Este trabalho visa propor uma solução contendo um sistema de reconhecimento de fala automático em nuvem. Dessa forma, não há necessidade de um reconhecedor sendo executado na própria máquina cliente, pois o mesmo estará disponível através da Internet. Além do reconhecimento automático de voz em nuvem, outra vertente deste trabalho é alta disponibilidade. A importância desse tópico se d´a porque o ambiente servidor onde se planeja executar o reconhecimento em nuvem não pode ficar indisponível ao usuário. Dos vários aspectos que requerem robustez, tal como a própria conexão de Internet, o escopo desse trabalho foi definido como os softwares livres que permitem a empresas aumentarem a disponibilidade de seus serviços. Dentre os resultados alcançados e para as condições simuladas, mostrou-se que o reconhecedor de voz em nuvem desenvolvido pelo grupo atingiu um desempenho próximo ao do Google.

Fotossíntese, relações hídricas e crescimento de cafeeiros jovens em relação à disponibilidade de fósforo

O objetivo deste trabalho foi avaliar de que maneira a alta disponibilidade de fósforo no solo afeta a fotossíntese e o crescimento de mudas de cafeeiro arábica (Coffea arabica). Mudas da cultivar Ouro Verde com aproximadamente quatro meses de idade, cultivadas com boa disponibilidade hídrica, foram submetidas a três tratamentos quanto à disponibilidade de fósforo: quantidade recomendada de P, na literatura (PA); duas vezes a dosagem utilizada em PA (P+); e sem adição de P ao solo (P-). Após 70 dias da aplicação dos tratamentos, foram avaliados: as trocas gasosas, a atividade fotoquímica, o potencial de água da folha, a condutância hidráulica da planta (K L), a partição de matéria seca na planta, os teores de pigmentos e carboidratos, e a composição química das folhas. O tratamento P- influenciou negativamente a fotossíntese, e levou à restrição do crescimento das plantas. As plantas do tratamento P+ apresentaram maior teor foliar de P (~1,9 g kg-1), com incrementos na assimilação de CO2, na eficiência instantânea de carboxilação e na atividade fotoquímica - maior eficiência do fotossistema II e maior transporte aparente de elétrons - em relação às plantas do tratamento PA. Houve aumento em K L, maior teor de carboidratos foliares e maior teor de clorofila nas plantas que receberam o dobro da dose recomendada de P, as quais apresentaram maior produção de matéria seca em relação às de PA e P-.

Importância do heliotropismo e da disponibilidade hídrica no desenvolvimento de Macroptilum lathyroides (l) Urb.

A água é o principal fator do ambiente limitante para a produção vegetal. Esta pode, também, afetar o heliotropismo, movimentos rápidos e reversíveis das folhas em função da radiação solar. Desta forma, faz-se necessário quantificar os efeitos destes dois fatores no desenvolvimento e produtividade das plantas. Experimentos foram conduzidos em casa de vegetação nas dependências da Faculdade de Agronomia, UFRGS, a fim de quantificar a influência do heliotropismo na orientação foliar, na intercepção da radiação solar pelas folhas nos horários de maior incidência desta, na evolução do teor de clorofila da folha, no desenvolvimento vegetativo/reprodutivo, na dinâmica de florescimento e na produção de sementes de M. lathyroides. Para a orientação foliar, observa-se que o folíolo central apresentou uma tendência de orientação em direção ao sol em situações de alta umidade do solo (100% da CC), independente da restrição à movimentação foliar. Os folíolos das plantas submetidas à restrição hídrica (60% da CC) apresentaram maior grau de escape da radiação solar. Foram observados efeitos independentes para a disponibilidade hídrica e para a movimentação foliar tanto para os componentes do desenvolvimento vegetativo/reprodutivo quanto para os componentes do rendimento de sementes ao longo do período experimental. Plantas submetidas a uma alta disponibilidade hídrica ou com folhas livremente orientadas apresentaram maior altura, área foliar, número de ramificações e peso seco total. O maior desenvolvimento favoreceu a emissão de um maior número de inflorescências por planta nestes tratamentos. Este comportamento proporcionou um maior número de flores, legumes verdes e legumes maduros por planta, gerando desta forma uma maior taxa de produção de sementes, sendo esta resposta mais evidenciada ao se avaliar o efeito da disponibilidade hídrica. Apesar do peso individual da semente ter apresentado valores superiores para o tratamento com restrição hídrica, a produção total de sementes foi superior no tratamento com alta disponibilidade hídrica, não se observando efeito significativo para a movimentação foliar.

Isotopic view of vegetation and carbon and nitrogen cycles in a cerrado ecosystem, southeastern Brazil

Carbon and nitrogen biogeochemical cycles in savannas are strongly regulated by the seasonal distribution of precipitation and pulses of nutrients released during the wetting of the dry soil and are critical to the dynamics of microorganisms and vegetation. The objective of this study was to investigate the spatial and temporal variability of C and N isotope ratios as indicators of the cycling of these elements in a cerrado sensu stricto area, within a protected area in a State Park in the state of São Paulo, Brazil. The foliar δ13C and δ15N values varied from -33.6 to -24.4 ‰ and -2.5 to 4.5 ‰, respectively. The δ13C values showed a consistent relationship with canopy height, revealing the importance of structure of the canopy over the C isotopic signature of the vegetation. Carbon isotopic variations associated with the length of the dry season indicated the importance of recent fixed C to the integrated isotopic signature of the leaf organic C. The studied Cerrado species showed a depleted foliar δ15N, but a wide range of foliar Nitrogen with no difference among canopy heights. However, seasonal variability was observed, with foliar δ15N values being higher in the transition period between dry and rainy seasons. The variation of the foliar C and N isotope ratios presented here was consistent with highly diverse vegetation with high energy available but low availability of water and N.

Temporal variation of the phytoplankton community at short sampling intervals in the Mundaú reservoir, Northeastern Brazil

The aim of this study was to determine how abiotic factors drive the phytoplankton community in a water supply reservoir within short sampling intervals. Samples were collected at the subsurface (0.1 m) and bottom of limnetic (8 m) and littoral (2 m) zones in both the dry and rainy seasons. The following abiotic variables were analyzed: water temperature, dissolved oxygen, electrical conductivity, total dissolved solids, turbidity, pH, total nitrogen, nitrite, nitrate, total phosphorus, total dissolved phosphorus and orthophosphate. Phytoplankton biomass was determined from biovolume values. The role abiotic variables play in the dynamics of phytoplankton species was determined by means of Canonical Correspondence Analysis. Algae biomass ranged from 1.17×10(4) to 9.21×10(4) µg.L-1; cyanobacteria had biomass values ranging from 1.07×10(4) to 8.21×10(4) µg.L-1. High availability of phosphorous, nitrogen limitation, alkaline pH and thermal stability all favored cyanobacteria blooms, particularly during the dry season. Temperature, pH, total phosphorous and turbidity were key factors in characterizing the phytoplankton community between sampling times and stations. Of the species studied, Cylindrospermopsis raciborskii populations were dominant in the phytoplankton in both the dry and rainy seasons. We conclude that the phytoplankton was strongly influenced by abiotic variables, particularly in relation to seasonal distribution patterns.

Relação entre os caracteres determinantes das eficiências no uso de nitrogênio e fósforo em milho

O melhoramento genético das eficiências no uso de N (EUN) e P (EUP) é um dos meios para se obterem produtividades de grãos satisfatórias, com menores custos e de modo sustentável. Todavia, pouco se sabe a respeito da relação entre os caracteres determinantes dessas eficiências, o que tem dificultado o uso da seleção precoce e indireta. Portanto, objetivou-se, com este trabalho, identificar a relação entre os caracteres determinantes das eficiências no uso de nitrogênio e fósforo, em milho. Para isso, avaliaram-se 14 linhagens e 39 híbridos simples, em dois experimentos, em baixa e alta disponibilidade de N e P, em delineamento inteiramente ao acaso, com duas repetições, em esquema fatorial simples. Os experimentos foram conduzidos em telado. Foram utilizados tubos cilíndricos de PVC, com 4 dm³ de capacidade, preenchidos com dois tipos de substrato, de acordo com o experimento. As soluções nutritivas foram fornecidas a partir do sétimo dia após o transplantio, aplicando-se 250 ml tubo-1, a cada dois dias. As plantas foram colhidas em estádio de seis folhas completamente expandidas (V6) e os caracteres avaliados foram: massa da parte aérea seca (MPS), área de raiz específica (ARE), comprimento de raízes laterais (CRLat) e axiais (CRAxi) e os dois componentes da EUN e EUP, as eficiências de utilização (EUt) e a de absorção (EAb). Foram realizadas análises de variância e de trilha dos dados coletados. Os caracteres de raiz não apresentaram efeitos significativos sobre as EUN e EUP. A MPS é o principal determinante das EUN e EUP, independentemente da disponibilidade nutricional.

Estudo e planeamento de uma infraestrutura computacional

As tecnologias de informação representam um pilar fundamental nas organizações como sustento do negócio através de infraestruturas dedicadas sendo que com o evoluir do crescimento no centro de dados surgem desafios relativamente a escalabilidade, tolerância à falha, desempenho, alocação de recursos, segurança nos acessos, reposição de grandes quantidades de informação e eficiência energética. Com a adoção de tecnologias baseadas em cloud computing aplica-se um modelo de recursos partilhados de modo a consolidar a infraestrutura e endereçar os desafios anteriormente descritos. As tecnologias de virtualização têm como objetivo reduzir a infraestrutura levantando novas considerações ao nível das redes locais e de dados, segurança, backup e reposição da informação devido á dinâmica de um ambiente virtualizado. Em centros de dados esta abordagem pode representar um nível de consolidação elevado, permitindo reduzir servidores físicos, portas de rede, cablagem, armazenamento, espaço, energia e custo, assegurando os níveis de desempenho. Este trabalho permite definir uma estratégia de consolidação do centro de dados em estudo que permita a tolerância a falhas, provisionamento de novos serviços com tempo reduzido, escalabilidade para mais serviços, segurança nas redes Delimitarized Zone (DMZ), e backup e reposição de dados com impacto reduzido nos recursos, permitindo altos débitos e rácios de consolidação do armazenamento. A arquitetura proposta visa implementar a estratégia com tecnologias otimizadas para o cloud computing. Foi realizado um estudo tendo como base a análise de um centro de dados através da aplicação VMWare Capacity Planner que permitiu a análise do ambiente por um período de 8 meses com registo de métricas de acessos, utilizadas para dimensionar a arquitetura proposta. Na implementação da abordagem em cloud valida-se a redução de 85% de infraestrutura de servidores, a latência de comunicação, taxas de transferência de dados, latências de serviços, impacto de protocolos na transferência de dados, overhead da virtualização, migração de serviços na infraestrutura física, tempos de backup e restauro de informação e a segurança na DMZ.

Optimization, high availability and redundancy in information communications and technology using networks and systems virtualization architectures

Mestrado em Engenharia Informática

Características químicas de solos de várzeas sob diferentes sistemas de uso da terra, na calha dos rios baixo Solimões e médio Amazonas

Foram estudados os solos de várzea alta e baixa em quatro municípios situados na calha dos rios baixo Solimões e médio Amazonas (Manacapuru, Iranduba, Itacoatiara e Silves), com o objetivo de avaliar as características químicas dos solos assim como os possíveis efeitos da unidade de paisagem e dos diferentes sistemas de uso da terra sobre o estoque de nutrientes nesses solos. Um total de 19 diferentes sistemas de uso da terra foi amostrado, sendo oito no baixo rio Solimões e onze no médio rio Amazonas. Os solos foram amostrados nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-40 cm de profundidade. As determinações efetuadas foram: pH, Al, Ca, Mg, K, P, C, N, Zn, Cu, Mn e Fe. Todos os sistemas de uso da terra amostrados apresentaram uma alta disponibilidade de Ca, Mg, P, Zn, Cu, Mn e Fe. Apesar do elevado teor de K encontrado na maioria das amostras analisadas, as áreas de capoeiras e sítios na região do médio rio Amazonas, apresentaram uma concentração média de K mostrando que esse nutriente em algumas áreas de várzea pode se tornar limitante. Ao contrário dos outros sistemas de cultivo que apresentaram baixas concentrações de Al trocável, os sistemas de floresta e capoeiras apresentaram acidez elevada e valores tóxicos, desse elemento. Na maior parte dos sistemas de uso da terra estudados, os níveis de C e N no solo foram baixos confirmando que o N é um dos principais nutrientes limitantes para a produção agrícola em área de várzea na Amazônia.

Manganês e germinação de esporos de fungos micorrízicos arbusculares in vitro

A alta disponibilidade de íons metálicos no solo, dentre eles o Mn2+, pode inibir os fungos micorrízicos arbusculares (FMA), retardando a germinação dos esporos e, conseqüentemente, a formação de micorriza, o que reduz a eficiência simbiótica. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do íon Mn2+ sobre a germinação de esporos de seis espécies de FMA dos gêneros Glomus, Acaulospora, Gigaspora e Scutellospora em experimento in vitro Em substrato constituído por areia lavada, adicionaram-se 15; 30 e 75 mg kg-1 de Mn2+, na forma de MnCl2.4H2O, mantendo-se um controle sem adição de Mn. Acondicionaram-se os esporos em envelopes membranosos, introduzindo-os entre duas camadas de areia com diferentes níveis de Mn, em placas de Petri. Após 30 dias de incubação, avaliou-se a germinação dos esporos. Houve decréscimo médio de 32, 49 e 75 % na germinação dos esporos, à medida que se aumentaram as doses de Mn, em comparação ao controle. A germinação de esporos do gênero Glomus foi totalmente inibida na maior dose. O gênero Acaulospora sofreu decréscimos de até 50 % já na dose de 15 mg kg-1 de Mn2+, enquanto os gêneros Scutellospora e Gigaspora apresentaram os maiores índices de germinação de esporos, tendo havido tolerância no caso de Gigaspora, mesmo na maior dose de Mn2+, e estímulo à germinação no caso de Scutellospora até à dose 30 mg kg-1 de Mn2+.

Quantificação do fósforo disponível por extrações sucessivas com diferentes extratores em Latossolo Vermelho distroférrico

A determinação do fósforo potencialmente disponível por meio dos extratores químicos é dificultada em solos de carga variável, uma vez que existem diversos graus de energia de ligação com os colóides. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o número mínimo de extrações sucessivas necessárias para estimar o fósforo potencialmente disponível, com os métodos de Mehlich-1 e Mehlich-3 e resina de troca aniônica (RTA). Foram realizadas treze extrações sucessivas com os três métodos em amostras de um Latossolo Vermelho distroférrico típico sob sistema plantio direto com doses crescentes de fósforo. Os resultados mostraram que uma única extração com Mehlich-1, Mehlich-3 ou RTA extrai apenas 29, 35 e 37 % do fósforo potencialmente disponível, respectivamente. Para obter o fator quantidade, foram necessárias sete extrações sucessivas com a RTA e quatro com os métodos Mehlich-1 e 3. O método da RTA foi mais eficiente no diagnóstico dos teores de fósforo nos tratamentos com baixa disponibilidade, enquanto os métodos Mehlich-1 e 3 foram mais eficazes naqueles com alta disponibilidade de fósforo.

PRODUTIVIDADE DO TRIGO IRRIGADO SUBMETIDO À APLICAÇÃO DE NITROGÊNIO E À INOCULAÇÃO COM AZOSPIRILLUM BRASILENSE

Inocular sementes de trigo com Azospirillum brasilense pode ser benéfico à cultura do trigo, bem como reduzir a necessidade de aplicação de N. No entanto, são escassos trabalhos que mensurem o benefício dessa prática no trigo irrigado com expectativa de alta produtividade e demanda de N. Objetivou-se com este trabalho avaliar a produtividade e o conteúdo de N na planta do trigo irrigado, submetido a doses de N, com ou sem a inoculação com A. brasilense. Foram conduzidos dois experimentos em 2011 e repetidos em 2012. Em cada ano de cultivo, instalou-se um experimento na área considerada de baixa disponibilidade de N no solo (cultivo em sucessão ao milho) e outro na com alta disponibilidade (cultivo em sucessão à soja ou cenoura). Os tratamentos consistiram de cinco doses de N e da inoculação ou não com A. brasilense. As doses de N testadas foram 20, 60, 100, 140 e 180 kg ha-1 na área com baixa disponibilidade de N e 20, 50, 80, 110 e 140 kg ha-1 na com alta disponibilidade. O teor de N na folha índice foi aumentado pela inoculação com A. brasilense. Entretanto, o N absorvido não foi influenciado pela inoculação da bactéria. As doses de N aumentaram a produtividade do trigo e esse aumento foi mais evidente no cultivo na área com baixa disponibilidade de N no solo.

Rendimento de grãos de milho cultivado após aveia-preta em resposta a adubação nitrogenada e regime hídrico

O rendimento de grãos de milho é influenciado pela disponibilidade de nitrogênio (N) no solo durante o ciclo de desenvolvimento da planta. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da adubação nitrogenada em pré-semeadura e do regime hídrico no rendimento de grãos e nos componentes de rendimento em cultivo de milho sob semeadura direta após aveia-preta. O experimento foi conduzido em Eldorado do Sul, RS, no ano agrícola de 1998/99. Os tratamentos constaram da aplicação de um nível de irrigação adequado às exigências da cultura, e outro, com excesso hídrico; e de sete sistemas de aplicação de N em milho: 0-30-150, 150-30-0, 75-30-75, 0-30-60, 60-30-0, 30-30-30 e 0-30-0, correspondendo, respectivamente, às quantidades de N (kg ha-1) aplicadas em pré-semeadura (no momento de dessecação da aveia-preta), na semeadura e em cobertura do milho. Com a antecipação da aplicação de N da cobertura para a época de pré-semeadura, o rendimento de grãos de milho foi menor em relação ao obtido com a aplicação na época convencional, principalmente sob alta disponibilidade hídrica e com elevada dose de adubação nitrogenada. O componente mais associado ao rendimento de grãos de milho foi o número de grãos por espiga.

Herança de caracteres associados à eficiência de utilização do fósforo em milho

O objetivo deste trabalho foi identificar os efeitos genéticos que controlam a herança de caracteres associados à eficiência de utilização do fósforo (EUP) em milho e determinar as relações entre esses caracteres. Foi realizado um dialelo entre seis cultivares de milho do qual foram obtidas 15 combinações híbridas. Estas cultivares foram avaliadas em alta e baixa disponibilidade de fósforo, em casa de vegetação e campo. Foram medidas a resposta das plantas à disponibilidade de fósforo (RU) e as características associadas às eficiências de utilização e translocação do nutriente. As combinações híbridas apresentaram interação significativa com a disponibilidade de P, para os caracteres massa de matéria seca da planta (MSP), teor de P na planta (PAP) e razão entre as massas de matéria seca da parte aérea e da raiz (RMS). A interação entre capacidade geral de combinação e RU foi significativa para PAP e RMS e, entre capacidade específica de combinação e RU, para MSP e PAP. As EUP em baixa e alta disponibilidade do nutriente estiveram correlacionadas entre si e com RU. A EUP em baixa disponibilidade de P não se correlacionou com a produtividade de grãos. Contudo, sob alta disponibilidade do nutriente, esses parâmetros se correlacionaram. Os efeitos não aditivos têm maior importância para caracteres relacionados à EUP, de modo que a seleção deve ser realizada nas combinações híbridas.