MEIC  Sistemas  Distribuídos  

2  de  março  de  2017  

Rodrigo  Miragaia  Rodrigues  Baseado  nos  slides  apresentados  por  Paulo  Ferreira  

Departamento  de    Engenharia  Informá3ca  

2 Fonte: Malte Schwarzkopf. “Operating system support for warehouse-scale computing”. PhD thesis. Univ Cambridge, 2015.

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Quais alguns dos desafios atuais desta área?

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1. Tendências no hardware

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Fonte: wikipedia

"Mas" #1… não dura para sempre

Fonte: MIT technology review

"Mas" #2… ganhos não se traduzem em aumentos na frequência do CPU

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Fonte: wikipedia Fonte: A. Danowitz et al. CPU DB: Recording Microprocessor History

Paralelismo e distribuição é a única forma de melhorar a performance

Na infraestrutura dos sistemas computacionais este paralelismo está sempre presente:

Entre instruções do mesmo programa num processador

Entre threads a executar em processadores diferentes do mesmo multiprocessador (multicore)

Entre servidores no mesmo cluster

Entre computadores espalhados pelo mundo numa rede peer-to-peer

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2. O centro de dados é novo computador

Conforme mencionado no primeiro slide, este computador tem um "sistema operativo" que permite "programá-lo"

Na realidade este "sistema operativo" é um ecossistema de vários sistemas distribuídos, com diferentes fins:

Armazenamento

Processamento

Monitorização

E especializados para diferentes tipos de dados e utilização:

Páginas html vs. imagens vs. video vs. grafos

Processamento de transações (imediato) vs. análise de dados

Análise de dados por lotes (batch) vs. em fluxo (stream)

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Fonte: google.com/about/datacenters/

Falhas são a norma, e não a exceção. Como lidar com essas falhas?

Necessária redundância

Tipo de reundância depende das características do sistema

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Fonte: S. Muralidhar et al. f4: Facebook’s Warm BLOB Storage System

4. Valor cada vez maior dos bens digitais

Bens sob a forma digital têm um valor cada ver maior a vários níveis:

Comercial e de negócio (por exemplo, sistemas de informação das empresas)

Sentimental (por exemplo, fotografias)

Direitos e liberdades pessoais (por exemplo, privacidade de dados médicos)

Monetário (por exemplo, bitcoin)

etc.

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Ameaças a estes bens digitais

Categorizadas em três tipos: Integridade Confidencialidade

Disponibilidade

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Exemplos recentes desta área

17 Fonte: Bruce Schneier's blog (www.schneier.com)

Qual o sistema operativo mais comum nos sistemas vendidos atualmente?

Fonte: Gartner

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5. Maioria dos computadores são dispositivos móveis

Fonte: Gartner Muitos problemas específicos a estes dispositivos

Consumo de energia Segurança e privacidade Desenvolvimento de aplicações para ambientes com recursos limitados

Wearables amplificam muitos destes problemas

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Disciplinas  

• Computação  Móvel  e  Ubíqua  (CMU)  • Sistemas  de  Elevada  Confiabilidade  (SEC)  • Computação  em  Nuvem  e  Virtualização  (CNV)  

Departamento  de    Engenharia  Informá3ca  

• Segurança  InformáOca  em  Redes  e  Sistemas  (SIRS)  • Desenvolvimento  de  Aplicações  Distribuídas  (DAD)  

1º  semestre  

2º  semestre  

DAD  Desenvolvimento  de  Aplicações  Distribuídas    

Departamento  de    Engenharia  Informá3ca  

•  Dominar os desafios subjacentes à concepção e desenvolvimento de aplicações em redes de grandes escala

Departamento  de    Engenharia  Informá3ca  

DAD  Desenvolvimento  de  Aplicações  Distribuídas    

Docentes: Prof. Luís Rodrigues Prof. Paolo Romano

•  Tecnologias: Visual Studio, .Net, C#

CMU  Computação  Movel  e  Ubíqua  

Departamento  de    Engenharia  Informá3ca  

Perceber os problemas subjacentes à computação em dispositivos móveis

- software de suporte (SO, middleware) - aplicações para plataformas móveis

CMU  Computação  Movel  e  Ubíqua  

Departamento  de    Engenharia  Informá3ca  

•  Docente: Prof. Paulo Ferreira •  Tecnologias: Android

CNV  Computação  em  Nuvem  e  Virtualização  

Departamento  de    Engenharia  Informá3ca  

•  Dominar as arquitecturas, mecanismos, algoritmos, e tecnologias de virtualização e da computação em nuvem, que oferecem maior flexibilidade, melhor utilização de recursos e eficiência económica, e maior escalabilidade e adaptabilidade.

•  Desenvolvimento de aplicações

•  Concepção e gestão de infra-estruturas

Departamento  de    Engenharia  Informá3ca  

CNV  Computação  em  Nuvem  e  Virtualização  

Docentes: Prof. Luís Veiga Prof. João Garcia

•  Tecnologias: VMs (sistema e linguagens), middleware Cloud (IaaS, PaaS), cloud storage, plataformas big-data processing

SIRS  Segurança  InformáOca  em  Redes  e  Sistemas  

Departamento  de    Engenharia  Informá3ca  

•  Conceitos, metodologias e ferramentas de segurança informática para:

•  redes locais, redes pessoais, redes globais •  desenvolvimento de software •  sistemas operativos, sistemas distribuídos,

bases de dados, e sistemas de ficheiros. •  arquitectura de segurança de uma

organização. •  Identificar as suas vulnerabilidades, e aprender

metodologias e ferramentas para as eliminar.

SIRS  Segurança  InformáOca  em  Redes  e  Sistemas  

Departamento  de    Engenharia  Informá3ca  

Docentes Prof. Miguel Pardal Prof. Ricardo Chaves

• Tecnologias: Diversos protocolos criptográficos.

SEC  Sistemas  de  Elevada  Confiabilidade    

Departamento  de    Engenharia  Informá3ca  

•  Construir sistemas capazes de funcionar corretamente face à faltas ou ataques

•  Conceptos fundamentais de confiabilidade •  Dispositivos e hardware seguros:

•  Smartcards, Trusted Platform Module, Biometric Systems •  Segurar sistemas:

•  Segurança física, proteção física de sistemas, tolerância às intrusões

•  Tolerância às faltas bizantinas •  Fatores humanos na segurança, social engineering

SEC  Sistemas  de  Elevada  Confiabilidade    

Departamento  de    Engenharia  Informá3ca  

Docentes: Prof. Miguel Matos Prof. Paolo Romano

• Tecnologias: Group Communication Systems, Smartcards, TPMs

Quem me ajuda com a tese? •  José Alves Marques •  João Pedro Barreto •  Ricardo Chaves •  Miguel Pupo Correia •  Paulo Ferreira •  João Garcia •  Miguel Matos •  José Monteiro

•  Miguel Pardal •  Ricardo Pereira •  Paolo Romano •  Luís Rodrigues •  Rodrigo Rodriges •  Nuno Santos •  Luís Veiga