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Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

O Futuro dos Centros de Dados

Atualmente, as Tecnologias de Informação (TI) são cada vez mais vitais dentro das organizações. As TI são o motor de suporte do negócio. Para grande parte das organizações, o funcionamento e desenvolvimento das TI têm como base infraestruturas dedicadas (internas ou externas) denominadas por Centro de Dados (CD). Nestas infraestruturas estão concentrados os equipamentos de processamento e armazenamento de dados de uma organização, por isso, são e serão cada vez mais desafiadas relativamente a diversos fatores tais como a escalabilidade, disponibilidade, tolerância à falha, desempenho, recursos disponíveis ou disponibilizados, segurança, eficiência energética e inevitavelmente os custos associados. Com o aparecimento das tecnologias baseadas em computação em nuvem e virtualização, abrese todo um leque de novas formas de endereçar os desafios anteriormente descritos. Perante este novo paradigma, surgem novas oportunidades de consolidação dos CD que podem representar novos desafios para os gestores de CD. Por isso, é no mínimo irrealista para as organizações simplesmente eliminarem os CD ou transforma-los segundo os mais altos padrões de qualidade. As organizações devem otimizar os seus CD, contudo um projeto eficiente desta natureza, com capacidade para suportar as necessidades impostas pelo mercado, necessidades dos negócios e a velocidade da evolução tecnológica, exigem soluções complexas e dispendiosas tanto para a sua implementação como a sua gestão. É neste âmbito que surge o presente trabalho. Com o objetivo de estudar os CD inicia-se um estudo sobre esta temática, onde é detalhado o seu conceito, evolução histórica, a sua topologia, arquitetura e normas existentes que regem os mesmos. Posteriormente o estudo detalha algumas das principais tendências condicionadoras do futuro dos CD. Explorando o conhecimento teórico resultante do estudo anterior, desenvolve-se uma metodologia de avaliação dos CD baseado em critérios de decisão. O estudo culmina com uma análise sobre uma nova solução tecnológica e a avaliação de três possíveis cenários de implementação: a primeira baseada na manutenção do atual CD; a segunda baseada na implementação da nova solução em outro CD em regime de hosting externo; e finalmente a terceira baseada numa implementação em regime de IaaS.

Middleware for Large-scale Distributed Systems

Nos últimos anos o aumento exponencial da utilização de dispositivos móveis e serviços disponibilizados na “Cloud” levou a que a forma como os sistemas são desenhados e implementados mudasse, numa perspectiva de tentar alcançar requisitos que até então não eram essenciais. Analisando esta evolução, com o enorme aumento dos dispositivos móveis, como os “smartphones” e “tablets” fez com que o desenho e implementação de sistemas distribuidos fossem ainda mais importantes nesta área, na tentativa de promover sistemas e aplicações que fossem mais flexíveis, robutos, escaláveis e acima de tudo interoperáveis. A menor capacidade de processamento ou armazenamento destes dispositivos tornou essencial o aparecimento e crescimento de tecnologias que prometem solucionar muitos dos problemas identificados. O aparecimento do conceito de Middleware visa solucionar estas lacunas nos sistemas distribuidos mais evoluídos, promovendo uma solução a nível de organização e desenho da arquitetura dos sistemas, ao memo tempo que fornece comunicações extremamente rápidas, seguras e de confiança. Uma arquitetura baseada em Middleware visa dotar os sistemas de um canal de comunicação que fornece uma forte interoperabilidade, escalabilidade, e segurança na troca de mensagens, entre outras vantagens. Nesta tese vários tipos e exemplos de sistemas distribuídos e são descritos e analisados, assim como uma descrição em detalhe de três protocolos (XMPP, AMQP e DDS) de comunicação, sendo dois deles (XMPP e AMQP) utilzados em projecto reais que serão descritos ao longo desta tese. O principal objetivo da escrita desta tese é demonstrar o estudo e o levantamento do estado da arte relativamente ao conceito de Middleware aplicado a sistemas distribuídos de larga escala, provando que a utilização de um Middleware pode facilitar e agilizar o desenho e desenvolvimento de um sistema distribuído e traz enormes vantagens num futuro próximo.

TSKY: a dependable middleware solution for data privacy using public storage clouds

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

A layer 2 multipath fabric using a centralized controller

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Dynamic adaptation of interaction models for stateful web services

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

A distributed platform for the volunteer execution of workflows on a local area network

Thesis submitted in fulfilment of the requirements for the Degree of Master of Science in Computer Science

A new MDA-SOA based framework for intercloud interoperability

Cloud computing has been one of the most important topics in Information Technology which aims to assure scalable and reliable on-demand services over the Internet. The expansion of the application scope of cloud services would require cooperation between clouds from different providers that have heterogeneous functionalities. This collaboration between different cloud vendors can provide better Quality of Services (QoS) at the lower price. However, current cloud systems have been developed without concerns of seamless cloud interconnection, and actually they do not support intercloud interoperability to enable collaboration between cloud service providers. Hence, the PhD work is motivated to address interoperability issue between cloud providers as a challenging research objective. This thesis proposes a new framework which supports inter-cloud interoperability in a heterogeneous computing resource cloud environment with the goal of dispatching the workload to the most effective clouds available at runtime. Analysing different methodologies that have been applied to resolve various problem scenarios related to interoperability lead us to exploit Model Driven Architecture (MDA) and Service Oriented Architecture (SOA) methods as appropriate approaches for our inter-cloud framework. Moreover, since distributing the operations in a cloud-based environment is a nondeterministic polynomial time (NP-complete) problem, a Genetic Algorithm (GA) based job scheduler proposed as a part of interoperability framework, offering workload migration with the best performance at the least cost. A new Agent Based Simulation (ABS) approach is proposed to model the inter-cloud environment with three types of agents: Cloud Subscriber agent, Cloud Provider agent, and Job agent. The ABS model is proposed to evaluate the proposed framework.

Grafting of adipic anhydride to carbon nanotubes through a Diels-Alder cycloaddition/oxidation cascade reaction

Accepted Manuscript

Um modelo de confiança para o ambiente de computação em nuvem

Este artigo apresenta uma proposta de um modelo de gestão contendo requisitos relacionados com a confiabilidade dos sistemas no ambiente de Computação em Nuvem (CN). A proposta teve como base uma revisão da literatura sobre os problemas, desafios e estudos que estão em curso relacionados com a segurança e confiabilidade de aplicações e Sistemas de Informações (SI) neste ambiente tecnológico. Nesta revisão bibliográfica são abordados os entraves e desafios atualmente existentes na visão de conceituados autores sobre o tema. Estas questões foram abordadas e estruturadas na forma de um modelo, denominado de “Modelo de Confiança para o ambiente de Computação em Nuvem”. Trata-se de uma proposta proativa que tem por objetivo organizar e discutir soluções de gestão para o ambiente de CN com uma maior confiabilidade para a operacionalização das aplicações de SI, tanto por parte dos provedores como também dos seus clientes.

Gestão e instalação de redes de sensores sem fios (domótica)

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e Computadores

Aplicação web para configuração e acesso a câmaras ONVIF

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e Computadores

Avaliação do desempenho de equipas em serviços de sistemas de informação

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia e Gestão de Sistemas de Informação

A Grid Supercomputing Enviroment for High Demand Computational Applications

Despite the huge increase in processor and interprocessor network performace, many computational problems remain unsolved due to lack of some critical resources such as floating point sustained performance, memory bandwidth, etc... Examples of these problems are found in areas of climate research, biology, astrophysics, high energy physics (montecarlo simulations) and artificial intelligence, among others. For some of these problems, computing resources of a single supercomputing facility can be 1 or 2 orders of magnitude apart from the resources needed to solve some them. Supercomputer centers have to face an increasing demand on processing performance, with the direct consequence of an increasing number of processors and systems, resulting in a more difficult administration of HPC resources and the need for more physical space, higher electrical power consumption and improved air conditioning, among other problems. Some of the previous problems can´t be easily solved, so grid computing, intended as a technology enabling the addition and consolidation of computing power, can help in solving large scale supercomputing problems. In this document, we describe how 2 supercomputing facilities in Spain joined their resources to solve a problem of this kind. The objectives of this experience were, among others, to demonstrate that such a cooperation can enable the solution of bigger dimension problems and to measure the efficiency that could be achieved. In this document we show some preliminary results of this experience and to what extend these objectives were achieved.

Creació d'un media center amb software lliure

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. L’objectiu d’aquest treball de recerca és la creació d’un dispositiu encarregat de centralitzar totes les necessitats multimèdia de casa nostra i distribuir aquest contingut a tots els terminals de la xarxa local d’una manera senzilla i automatitzada. Aquest dispositiu s’ha dissenyat per estar connectat a una televisió d’alta definició, que permetrà la reproducció i l’organització de tot el nostre multimèdia d’una manera còmoda i fàcil. El media center s’encarrega de gestionar la nostra filmoteca, fototeca, biblioteca musical i sèries de TV de manera transparent i automàtica. A més a més, l’usuari pot accedir a tot el multimèdia emmagatzemat al media center des de qualsevol dispositiu de la xarxa local a través de protocols com CIFS o UPnP, en un intent de replicar el cloud computing a escala local. El dispositiu ha estat dissenyat per a suportar tot tipus de formats i subtítols, assegurant la compatibilitat total amb arxius lliures de DRM. El seu disseny minimalista i silenciós el fa perfecte per a substituir el reproductor de DVD de la sala. Tot això sense oblidar el seu baix consum, de l’ordre d’un 75% inferior al d’un PC convencional.