Orquestração de aplicações de computação de alta performance em ambientes cloud conteinerizados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Varella, Lucas Madaloni Meira
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/228148
Resumo: TCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Sistemas de Informação.
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spelling Orquestração de aplicações de computação de alta performance em ambientes cloud conteinerizadosKubernetesComputação-na-nuvemOrquestração-de-contêineresTCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Sistemas de Informação.Contêineres oferecem um ambiente de execução consistente e computacionalmente leve através da virtualização em nível de sistema operacional, assim como uma baixa sobrecarga para manter e escalar aplicações com alta eficiência. O gerenciamento de contêineres é realizado por softwares chamados orquestradores os quais definem uma maneira flexível de escalar serviços em execução dentro de um contêiner provendo balanceamento de carga, tolerância a falhas, e escalabilidade horizontal. Kubernetes é um exemplo de orquestrador de contêineres. Contudo, nem todos os ambientes de computação distribuída podem ser facilmente inseridos no paradigma de orquestração de contêineres. Esta migração pode constituir um desafio maior para tecnologias de supercomputação não sensíveis a dados, como a plataforma de sistemas HPCC (High Performance Computing Cluster). Isto se dá pela natureza de escalonamento em lote destas plataformas que possuem suposições estritas sobre persistência de armazenamento de dados e recursos compartilhados específicos ao host. Apesar deste cenário desafiador, e dado o impulso para tendências de contêinerização, avanços têm sido feitos para tornar plataformas como HPCC Systems disponíveis em ambientes conteinerizados em execução em clouds públicas. Como exatamente esta nova arquitetura de plataforma se comporta, em termos de funcionalidade e performance através de diferentes provedores de cloud pública, e em comparação com a arquitetura original bare-metal, é uma pergunta cuja resposta ainda é de maior parte desconhecida. O objetivo geral deste trabalho é explorar o uso da primeira versão de HPCC Systems com suporte nativo à conteinerização. Para este fim, um experimento com dois provedores cloud será executado para comparar a performance da plataforma em geral e funcionalidade entre Azure Kubernetes Service (AKS), o Elastic Kubernetes Service (EKS) da Amazon, e o bare-metal. Uma suíte de testes de benchmark será utilizada para medir a performance de transformação dos dados. É esperado que este estudo irá contribuir para um melhor entendimento de como a versão recentemente disponibilizada do HPCC Systems se comporta em termos de performance e funcionalidade, assim como fornecer uma visão para desenvolvimentos futuros.Containers offer a consistent and computationally lightweight running environment through OS-level virtualization, as well as a low overhead to maintain and scale applications with high efficiency. The management of congainters is done by software called orchestrators, that define a flexible way to schedule services running inside a container, prodivind load balancing, fault tolerance, and horizontal scalability. Kubernetes is an example of a container orchestrator. However, not all distributed computing environments may be easily inserted on the container orchestration paradigm. This migration can constitute a higher challenge for supercomputing, data-insensitive technologies, such as the HPCC (High Performance Computing Cluster) Systems platform. This is due to the batch scheduling nature of these platforms, which have strict suppositions over persistent storage and host-specific shared resources. Despite this challenging scenario, and given the impulse towards containerization tendencies, steps have been taken to have platforms such as HPCC Systems available in containerized environments running on public clouds. How exactly this new platform architecture behaves from a performance and functionality standpoint across different public cloud providers and against the original bare-metal architecture, is a question whose answer is still mostly unknown. The general goal of this project is to explore the use of the first HPCC Systems version with native support for containerization. To this end, an experiment with two cloud providers will be executed to compare the overall performance and functionality between Azure Kubernetes Service (AKS), Elastic Kubernetes Service (EKS) from Amazon, and bare-metal. A benchmark testing suite will be used to measure the data transformation performance. It is expected that this study will contribute to a better understanding of how this recently released version of the HPCC Systems behaves, as well as provide insights for future developments.Florianópolis, SCPlentz, Patrícia Della MéaBaruchi, ArturWatanuki, Hugo MartinelliUniversidade Federal de Santa CatarinaVarella, Lucas Madaloni Meira2021-09-26T09:17:03Z2021-09-26T09:17:03Z2021-09-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis58 f.application/pdfhttps://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/228148info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSC2021-09-26T09:17:03Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/228148Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732021-09-26T09:17:03Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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