Proposte di Progetto di Ingegneria Informatica

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1 Proposte di Progetto di Ingegneria Informatica Folco Danilo Bombardieri Ardagna

2 Argomenti per Progetti/Tesi Valutazione prestazioni e consumo energetico di Service Center Virtualizzati Model Driven Engineering e valutazione di architetture alternative Puntatori a tematiche specifiche di ingegneria del software e sistemi informativi Danilo Ardagna

3 Valutazione prestazioni e consumo energetico di Service Center Virtualizzati

4 Danilo Ardagna 2 Il Boom di Internet I problemi Problematiche nei Data Center Consumi energetici 2% delle emissioni di gas serra sono dovuti all IT Nel 2012 i costi energetici costituiranno il 40% dei costi dell IT Costi relativi: condizionamento, UPS, Necessità di garanzie di QoS a fronte di alta variabilità del carico

5 Danilo Ardagna 3 Il Boom di Internet I problemi Problematiche nei Data Center Consumi energetici 2% delle emissioni di gas serra sono dovuti all IT Nel 2012 i costi energetici costituiranno il 40% dei costi dell IT Costi relativi: condizionamento, UPS, Necessità di garanzie di QoS a fronte di alta variabilità del carico Si rende necessario introdurre sistemi di gestione integrata dei server tali da: Sfruttare il più efficientemente possibile le risorse disponibili Limitare gli sprechi Garantire allo stesso tempo buone prestazioni per quanto riguarda l'erogazione dei servizi

6 Energy costs Danilo Ardagna

7 Energy costs Danilo Ardagna

8 Danilo Ardagna 6 Resource Allocation dinamica Effettua il monitoraggio del carico corrente Predittore Stima l andamento futuro del carico Alloca Identifica le dinamicamente richieste per i le risorse diversi in servizi base alle effettive necessità Monitor Resource Allocator Admission Controller Effettua una selezione sulle richieste da elaborare

9 Danilo Ardagna 7 Resource Allocation dinamica Decisioni: Allocare le varie applicazioni sui server disponibili Gestire l accensione e lo spegnimento dei server Modificare le frequenze operative dei server per ottenere il trade-off ottimo tra costi e prestazioni Effettuare il load balancing delle richieste sui server Definire la capacity allocation dei server alle varie applicazioni Predittore Monitor Admission Controller Resource Allocator

10 Resource Allocator esempio Dispatcher Si assegnano dinamicamente le risorse in base alle necessità effettive Si ha un insieme di risorse disponibili Internet Resource Pool Danilo Ardagna 8

11 Danilo Ardagna 9 Tecnologie abilitanti Virtualizzazione Le risorse hardware degli elaboratori (CPU, RAM, ecc...) sono partizionate in più macchine virtuali (VM) Ciascuna VM astrae le risorse fisiche dell'elaboratore e si comporta come un singolo elaboratore stand-alone E' quindi possibile l'esecuzione contemporanea di più VM sullo stesso elaboratore avendo comunque delle garanzie sulle prestazioni Un solo sistema operativo Un sistema operativo per ogni VM

12 Danilo Ardagna 10 Tecnologie abilitanti Dynamic Frequency Scaling (DFS) I moderni processori possono operare in diversi stati detti p-state (performance-state) a ciascuno dei quali sono associati un valore di frequenza ed uno di voltaggio La transizione da un p-state ad un altro comporta una modifica della frequenza del server e, di conseguenza, della sua capacità e del suo costo Ha il vantaggio di mantenere il server in stato attivo

13 Virtualizzazione un esempio Danilo Ardagna

14 Proposte di Progetto/tesi Analisi delle prestazioni e dei consumi energetici di sistemi virtualizzati (Xen, KVM) Sviluppo di librerie di simulazione Analisi delle prestazioni di acceleratori SSL (schede video) Danilo Ardagna

15 Sviluppo librerie di simulazione Danilo Ardagna

16 Model Driven Engineering e valutazione di architetture alternative Danilo Ardagna

17 Model Driven Engineering Software development methodology which focuses on creating models, or abstractions, more close to some particular domain concepts rather than computing (or algorithmic) concepts Goals: Simplify the process of design Promote communication between individuals and teams The model serves as a basis for implementing systems or evaluating properties Danilo Ardagna

18 MDE for quality prediction Model Driven Engineering: Performance/reliability analysis techniques in software development process Model-based quality assurance for complex applications MDE Software Engineering Performance/reliability analysis

19 Model-based Quality-of-Service Prediction Prediction for A A Response in 3 s P(failure) 1% Cost 75 Do it early to save cost Anne Martens: Optimising Multiple Quality Criteria of SOA

20 Evaluate Design Alternatives A S1 How to improve? A S2 Prediction for A Response in 2.5 s P(failure) 2% Cost 60 Anne Martens: Optimising Multiple Quality Criteria of SOA

21 Problem What we lack: have: transform Architecture Model Quality Model How to improve? Quality Metrics predict Anne Martens: Optimising Multiple Quality Criteria of SOA

22 My Solution: Architecture Improvement as Optimisation Problem Anne Martens: Optimising Multiple Quality Criteria of SOA

23 Optimisation: Find optimal choices What is optimal? How to find the optimum? Performance vs. Reliability Large design space Anne Martens: Optimising Multiple Quality Criteria of

24 Multicriteria response time Architectural candidates responsetime(a) > responsetime(b) P(failure)(A) < P(failure)(B) reliability Integration of PMI optimizator with Anne s Genetic Algorithm Anne Martens: Optimising Multiple Quality Criteria of SOA

25 Altre proposte di progetto Danilo Ardagna

26 Stage presso Lutech ( Progetta, realizza e gestisce soluzioni innovative e complesse di Information & Communication Technology (ICT) Mercato : operatori di telecomunicazioni, banche, aziende del settore industriale /commercio e Pubblica Amministrazione Proposte di Stage: Confronto tra sistemi opensource per il monitoraggio di infrastrutture fisiche, virtuali, storage e network SLA Management e misurazione delle prestazioni end-toend di applicazioni multi-tier in ambiente virtuale attraverso VMware AppSpeed Implementazione di un architettura per la virtualizzazione dei desktop attraverso VMware View e Citrix Xendesktop; confronto tra le 2 piattaforme Danilo Ardagna

27 Stage presso Lutech ( Proposte di Stage: Valutazione dei vantaggi introdotti da appliance per la WAN Optimization (Cisco WAAS) Misurazione e ripartizione dei costi di un infrastruttura virtuale; automatizzazione del processo di provisioning delle macchine Virtuali. VMware Chargeback e Lifecycle Manager Simulazione di un ambiente di Disaster Recovery geografico con repliche storage based; misurazione dei vantaggi introdotti da appliance per la WAN Optimization (Cisco WAAS) Danilo Ardagna

28 Altre proposte di progetto area Ingegneria del Software Danilo Ardagna

29 Management Console per VMWare Referente: Matteo Miraz Ambiente di produzione basato su VMWare Software: simulatori, applicazioni CPU intensive Coordinare l uso della macchina: Realizzazione di un interfaccia grafica via WEB per effettuare le prenotazioni Richiesta familiarità con Java (JSP) e databases/php Realizzazione di un back-end in grado di allocare le risorse richieste Richiesta familiarità con linguaggi di scripting (bash)

30 TestFul Referente: Matteo Miraz Generatore automatico di casi di test per Java Progetti: Random Testing e sviluppo e sviluppo di un framework di valutazione nativo Integrazione del prototipo con Eclipse (GUI) e selezione di casi di studio da progetti open-source (richiesta familiarità con JML) Pre requisiti: familiarità con Java

31 Conversione da XSD a EMF Referente : Mauro Luigi Drago - drago@elet.polimi.it Progetto basato tu tecnologie Model Driven Conversione da metamodello espresso tramite XSD in metamodello espresso tramite EMF (linguaggio di modellazione di Eclipse) Conversione di parte dei tool che usano il metamodello

32 MAnt : Model Driven Ant Referente : Mauro Luigi Drago - drago@elet.polimi.it Estensione del linguaggio di scripting Ant per supportare la navigazione dei modelli tramite OCL Definizione dei task necessari Implementazione Non è necessario conoscere OCL (le query di test verranno fornite)

33 Portale Empirical Engineering Referenti : Mauro Luigi Drago, Matteo Miraz {drago,miraz}@elet.polimi.it Creazione di un portale web social a supporto della validazione empirica dei lavori scientifici Richiesta familiarità con Java (JSP) e databases/php Non è richiesta la completa implementazione Ogni persona si occuperà di un particolare aspetto

34 Altre proposte di progetto area Sistemi Informativi Danilo Ardagna

35 Altre proposte di progetto area Sistemi Informativi Referente: Ing. Pierluigi Pleabani Ricevimento: Giovedi dalle 14 alle 16 È consigliato mandare prima una mail Sito Web con ulteriori dettagli:

36 Applicazioni a servizi Soft Constraint Programming applicato alla ricerca di Web service Misura di KPI per processi basati su servizi

37 Sale di emergenza di 2a generazione Reti di sensori estese in grado di monitorare RSSFeed SitiWeb Applicazioni Web 2.0 Tool a supporto della generazione di processi basati su Web service per la generazione di: scenari di rischio dinamici piani di emergenza dinamici