Sistemas de Arquivos Adaptativos na
  Computação Ubíqua e Pervasiva

          Carla Pires e Adenauer Yamin
           Mestrado em Computação
    Universidade Federal de Pelotas - UFPEL.



          14 de dezembro de 2011
Sumário
  1 Introdução
  2 Arquivos Pervasivos do Usuário
       Questões a serem tratadas
  3 Ambientes de Computação Pervasiva
       Projeto ISAM
          Arquitetura ISAM
          ISAMadapt
      EXEHDA
      Projeto GAIA
          Arquitetura GAIA
      Projeto Aura
          Arquitetura Aura
      Projeto CODA
      Odyssey
      Conclusão
Introdução




Introdução


    Conceitos

              Computação Ubíqua.
              Computação Pervasiva.


    Implicação

              Necessidade de monitoramento;
              Aplicações se adaptarem ao contexto onde estão
              inseridas.
Introdução




Idéia de computação Ubíqua




    Figura: exemplo extraído do vídeo A Day Made of Glass -
    Computadores invisíveis e presentes em tudo.
Introdução




Introdução

     A computação pervasiva pressupõe:

              Que os arquivos do usuário estejam sempre acessíveis, a
              qualquer momento e em qualquer lugar;
              Necessidade de compreender o contexto;
              Aplicações são capazes de se adaptar;
              Esta capacidade deve ser transparente ao usuário.



              Nova Classe de sistemas Computacionais - Sistemas
                           Adaptativos ao Contexto
Arquivos Pervasivos do Usuário




Gerencia de Arquivos Pervasivos do Usuário


    Necessidades:

           Acesso facilitado aos arquivos do Usuário;
           Arquivos e dados do Usuário disponíveis em qualquer
           lugar, tempo ou Dispositivo.



        Para garantir este acesso pervasivo aos arquivos, algumas
                     questões precisam ser tratadas!!
Arquivos Pervasivos do Usuário
   Questões a serem tratadas


Questões a serem tratadas



           Mobilidade Irrestrita do Usuário;
           Heterogeneidade de Recursos;
           Necessidade de Compartilhar recursos;
           Sensibilidade ao Contexto;
           Adaptação.



        Considerando estas questões, conclui-se que desenvolver
           aplicações com tais características é um desafio!!
Ambientes de Computação Pervasiva




Ambientes de Computação Pervasiva




    Desafio:
        Algumas linguagens e ferramentas foram propostas par
       possibilitar o desenvolvimento de aplicações adaptáveis às
                          mudanças de contexto.
Ambientes de Computação Pervasiva
   Projeto ISAM


Projeto ISAM



           Foco do ISAM é o desenvolvimento e execução de
           aplicações móveis, distribuídas e conscientes ao contexto;
           A gerência de arquivos é feita com a criação de um
           Espaço Virtual de Arquivos.



           Sobre o Espaço Virtual são construídos:
                  Ambiente Virtual do Usuário;
                  Base de Dados Pervasiva.
Ambientes de Computação Pervasiva
    Projeto ISAM


Arquitetura


      A Arquitetura do Projeto ISAM disponibiliza:

               Middleware baseado em Serviços - EXEHDA;
                       Que fornece um ambiente de execução pervasiva ás
                       aplicações;
               Disponibiliza acesso aos dados através do componente
               ISAMpe;
               Possui a linguagem de programação ISAMadpt;
               Viabiliza a semântica "siga-me".

Projeto ISAM - http://www.inf.ufrgs.br/ isam
Ambientes de Computação Pervasiva
    Projeto ISAM


ISAMadapt



       Componente da arquitetura ISAM
       É um ambiente de desenvolvimento de aplicações móveis com
         comportamento adaptativo para ambientes de computação
                               pervasiva.

                             ISAMadapt executa sobre o EXEHDA



Gustavo Frainer - Utilizando adaptação consciente da aplicação no acesso a arquivos em um ambiente pervasivo,
2007
Ambientes de Computação Pervasiva
    EXEHDA


EXEHDA



           O EXEHDA foi desenvolvido para disponibilizar ambiente
              pervasivo, ao ISAMpe, e dar suporte a aplicações
                        desenvolvidas no ISAMadapt



             Orientado a Serviços;
             Controla o ambiente de execução para aplicações
             desenvolvidas no ISAMadapt

Adenauer Corrêa Yamin - Arquitetura para um Ambiente de Grade Computacional Direcionado as Aplicações
Distribuídas, Móveis e Conscientes do Contexto da Computação Pervasiva. PhD thesis, UFRGS, 2004
Ambientes de Computação Pervasiva
  Projeto GAIA


GAIA




          Infra-estrutura baseada em Middleware sensível ao
          contexto;
          Os dados e tarefas do usuário estão sempre disponíveis, e
          são mapeados dinamicamente para a localização do
          usuário;
          Utiliza o conceito de AVU.
Ambientes de Computação Pervasiva
    Projeto GAIA


Arquitetura


      Arquitetura GAIA

             Kernel, Framework e Aplications;
             O Kernel é formado por 5 serviços:
                 1 Event Manager,
                 2 Context Service,
                 3 Context FIle System,
                 4 Repository Service e
                 5 Presence Service.



Manuel Román - Gaia: A middleware infrastructure to enable active spaces. IEEE Pervasive Computing, 2002
Ambientes de Computação Pervasiva
   Projeto Aura


Aura



           Fornece uma Arquitetura de gerência para Sistemas
           Pervasivos;
           Implementa a idéia de AVU;
           Foco no Usuário;
           Atende as necessidades de Adaptação ao Contexto;
           A idéia principal é o conceito de "Aura"Computacional do
           Usuário.
Ambientes de Computação Pervasiva
    Projeto Aura


Aura




      Arquitetura do Projeto Aura

              Utiliza modificações de projetos como CODA e Odyssey;
              Possui ainda um Gerenciador de Tarefas e um Observador
              de Contexto;




David Garlan - Project aura: Toward distraction-free pervasive computing. IEEE Pervasive Computing, 2002
Ambientes de Computação Pervasiva
    Projeto CODA


CODA




              CODA é um Sistema Avançado de Armazenamento de
              Arquivos em Rede;
              Proporciona acesso constante aos dados ;
              Cache Local com servidor de dados;
              Trabalho no modelo Cliente Servidor.



Peter J. Braam - The coda distributed file system, 1998
Ambientes de Computação Pervasiva
    Odyssey


Odyssey




              Odyssey é um sistema Cliente Servidor desenvolvido para
              suportar acesso a informações móveis.
              suporta aplicações sensíveis ao contexto e adaptação;
              Cache Local com servidor de dados;




Brian D. Noble - Mobile Data Access. PhD thesis,1998
Ambientes de Computação Pervasiva
   Conclusão


Conclusão




           A computação pervasiva é o novo paradigma do século;
           Grande desafio para os pesquisadores;
           A grande maioria dos projetos oferecem soluções para
           problemas específicos;

Ap carla

  • 1.
    Sistemas de ArquivosAdaptativos na Computação Ubíqua e Pervasiva Carla Pires e Adenauer Yamin Mestrado em Computação Universidade Federal de Pelotas - UFPEL. 14 de dezembro de 2011
  • 2.
    Sumário 1Introdução 2 Arquivos Pervasivos do Usuário Questões a serem tratadas 3 Ambientes de Computação Pervasiva Projeto ISAM Arquitetura ISAM ISAMadapt EXEHDA Projeto GAIA Arquitetura GAIA Projeto Aura Arquitetura Aura Projeto CODA Odyssey Conclusão
  • 3.
    Introdução Introdução Conceitos Computação Ubíqua. Computação Pervasiva. Implicação Necessidade de monitoramento; Aplicações se adaptarem ao contexto onde estão inseridas.
  • 4.
    Introdução Idéia de computaçãoUbíqua Figura: exemplo extraído do vídeo A Day Made of Glass - Computadores invisíveis e presentes em tudo.
  • 5.
    Introdução Introdução A computação pervasiva pressupõe: Que os arquivos do usuário estejam sempre acessíveis, a qualquer momento e em qualquer lugar; Necessidade de compreender o contexto; Aplicações são capazes de se adaptar; Esta capacidade deve ser transparente ao usuário. Nova Classe de sistemas Computacionais - Sistemas Adaptativos ao Contexto
  • 6.
    Arquivos Pervasivos doUsuário Gerencia de Arquivos Pervasivos do Usuário Necessidades: Acesso facilitado aos arquivos do Usuário; Arquivos e dados do Usuário disponíveis em qualquer lugar, tempo ou Dispositivo. Para garantir este acesso pervasivo aos arquivos, algumas questões precisam ser tratadas!!
  • 7.
    Arquivos Pervasivos doUsuário Questões a serem tratadas Questões a serem tratadas Mobilidade Irrestrita do Usuário; Heterogeneidade de Recursos; Necessidade de Compartilhar recursos; Sensibilidade ao Contexto; Adaptação. Considerando estas questões, conclui-se que desenvolver aplicações com tais características é um desafio!!
  • 8.
    Ambientes de ComputaçãoPervasiva Ambientes de Computação Pervasiva Desafio: Algumas linguagens e ferramentas foram propostas par possibilitar o desenvolvimento de aplicações adaptáveis às mudanças de contexto.
  • 9.
    Ambientes de ComputaçãoPervasiva Projeto ISAM Projeto ISAM Foco do ISAM é o desenvolvimento e execução de aplicações móveis, distribuídas e conscientes ao contexto; A gerência de arquivos é feita com a criação de um Espaço Virtual de Arquivos. Sobre o Espaço Virtual são construídos: Ambiente Virtual do Usuário; Base de Dados Pervasiva.
  • 10.
    Ambientes de ComputaçãoPervasiva Projeto ISAM Arquitetura A Arquitetura do Projeto ISAM disponibiliza: Middleware baseado em Serviços - EXEHDA; Que fornece um ambiente de execução pervasiva ás aplicações; Disponibiliza acesso aos dados através do componente ISAMpe; Possui a linguagem de programação ISAMadpt; Viabiliza a semântica "siga-me". Projeto ISAM - http://www.inf.ufrgs.br/ isam
  • 11.
    Ambientes de ComputaçãoPervasiva Projeto ISAM ISAMadapt Componente da arquitetura ISAM É um ambiente de desenvolvimento de aplicações móveis com comportamento adaptativo para ambientes de computação pervasiva. ISAMadapt executa sobre o EXEHDA Gustavo Frainer - Utilizando adaptação consciente da aplicação no acesso a arquivos em um ambiente pervasivo, 2007
  • 12.
    Ambientes de ComputaçãoPervasiva EXEHDA EXEHDA O EXEHDA foi desenvolvido para disponibilizar ambiente pervasivo, ao ISAMpe, e dar suporte a aplicações desenvolvidas no ISAMadapt Orientado a Serviços; Controla o ambiente de execução para aplicações desenvolvidas no ISAMadapt Adenauer Corrêa Yamin - Arquitetura para um Ambiente de Grade Computacional Direcionado as Aplicações Distribuídas, Móveis e Conscientes do Contexto da Computação Pervasiva. PhD thesis, UFRGS, 2004
  • 13.
    Ambientes de ComputaçãoPervasiva Projeto GAIA GAIA Infra-estrutura baseada em Middleware sensível ao contexto; Os dados e tarefas do usuário estão sempre disponíveis, e são mapeados dinamicamente para a localização do usuário; Utiliza o conceito de AVU.
  • 14.
    Ambientes de ComputaçãoPervasiva Projeto GAIA Arquitetura Arquitetura GAIA Kernel, Framework e Aplications; O Kernel é formado por 5 serviços: 1 Event Manager, 2 Context Service, 3 Context FIle System, 4 Repository Service e 5 Presence Service. Manuel Román - Gaia: A middleware infrastructure to enable active spaces. IEEE Pervasive Computing, 2002
  • 15.
    Ambientes de ComputaçãoPervasiva Projeto Aura Aura Fornece uma Arquitetura de gerência para Sistemas Pervasivos; Implementa a idéia de AVU; Foco no Usuário; Atende as necessidades de Adaptação ao Contexto; A idéia principal é o conceito de "Aura"Computacional do Usuário.
  • 16.
    Ambientes de ComputaçãoPervasiva Projeto Aura Aura Arquitetura do Projeto Aura Utiliza modificações de projetos como CODA e Odyssey; Possui ainda um Gerenciador de Tarefas e um Observador de Contexto; David Garlan - Project aura: Toward distraction-free pervasive computing. IEEE Pervasive Computing, 2002
  • 17.
    Ambientes de ComputaçãoPervasiva Projeto CODA CODA CODA é um Sistema Avançado de Armazenamento de Arquivos em Rede; Proporciona acesso constante aos dados ; Cache Local com servidor de dados; Trabalho no modelo Cliente Servidor. Peter J. Braam - The coda distributed file system, 1998
  • 18.
    Ambientes de ComputaçãoPervasiva Odyssey Odyssey Odyssey é um sistema Cliente Servidor desenvolvido para suportar acesso a informações móveis. suporta aplicações sensíveis ao contexto e adaptação; Cache Local com servidor de dados; Brian D. Noble - Mobile Data Access. PhD thesis,1998
  • 19.
    Ambientes de ComputaçãoPervasiva Conclusão Conclusão A computação pervasiva é o novo paradigma do século; Grande desafio para os pesquisadores; A grande maioria dos projetos oferecem soluções para problemas específicos;