Proposte di

Progetto di Ingegneria Informatica

Folco Bombardieri - 680610Danilo Ardagna

Argomenti per Progetti/Tesi

Danilo Ardagna

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

Valutazione prestazioni e consumo

energetico di

Service Center Virtualizzati

Danilo Ardagna 2

Il Boom di Internet – I problemi

Problematiche nei Data CenterConsumi energetici

2% delle emissioni di gas serra sono dovuti all’ITNel 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

Danilo Ardagna 3

Il Boom di Internet – I problemi

Problematiche nei Data CenterConsumi energetici

2% delle emissioni di gas serra sono dovuti all’ITNel 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 disponibiliLimitare gli sprechiGarantire allo stesso tempo buone prestazioni per quanto riguarda l'erogazione dei servizi

Danilo Ardagna

Energy costs

Danilo Ardagna

Energy costs

Danilo Ardagna 6

Resource Allocation dinamica

Effettua il monitoraggio del carico corrente

Predittore

Monitor AdmissionController

ResourceAllocator

Identifica le richieste per i diversi servizi

Stima l’andamento futuro del carico

Effettua una selezione sulle richieste da elaborare

Alloca dinamicamente le risorse in base alle effettive necessità

Monitor

ResourceAllocator

AdmissionController

Predittore

Danilo Ardagna 7

Resource Allocation dinamica

Predittore

Monitor AdmissionController

ResourceAllocator

Decisioni:Allocare le varie applicazioni sui server disponibiliGestire l’accensione e lo spegnimento dei serverModificare le frequenze operative dei server per ottenere il trade-off ottimo tra costi e prestazioniEffettuare il load balancing delle richieste sui serverDefinire la capacity allocation dei server alle varie applicazioni

Monitor

ResourceAllocator

AdmissionController

Predittore

Danilo Ardagna 8

Resource Allocator – esempio

www.polimi.itwww.ibm.comwww.vmware.com

Dispatcher

Resource Pool

Si ha un insieme di risorse disponibili

Si assegnano dinamicamente le risorse in base alle necessità effettive

Internet

Danilo Ardagna 9

Tecnologie abilitanti

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 stessoelaboratore avendo comunque delle garanzie sulle prestazioni

Virtualizzazione

Un solo sistema operativo

Un sistema operativo per ogni VM

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 dellafrequenza del server e, di conseguenza, della sua capacità e del suo costo

Ha il vantaggio di mantenere il server in stato attivo

Danilo Ardagna

Virtualizzazione – un esempio

Danilo Ardagna

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

Sviluppo librerie di simulazione

Model Driven Engineering e valutazione di architetture alternative

Danilo Ardagna

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 designPromote communication between individuals and teams

The model serves as a basis for implementing systems or evaluating properties

Danilo Ardagna

MDE for quality prediction

MDE

Performance/reliability analysis

Software Engineering

Model Driven Engineering: ‣ Performance/reliability analysis techniques in software

development process‣ Model-based quality assurance for complex

applications

Model-based Quality-of-Service Prediction

Anne Martens: Optimising Multiple Quality Criteria of SOA

Prediction for A

Response in 3 sP(failure) 1%Cost 75€

Do it early to save cost

A

Evaluate Design Alternatives

Anne Martens: Optimising Multiple Quality Criteria of SOA

S1

S2

Prediction for A

Response in 2.5 sP(failure) 2%Cost 60€

How to improve?

A

A

Anne Martens: Optimising Multiple Quality Criteria of SOA

Architecture Model

transform

predict

Quality Model

Quality Metrics

What we have:What we lack:

How to improve?

Problem

My Solution:

Anne Martens: Optimising Multiple Quality Criteria of SOA

Architecture Improvement as Optimisation Problem

Optimisation: Find optimal choices

Anne Martens: Optimising Multiple Quality Criteria of

Reliability

Performance

vs.

What is optimal? How to find the optimum?

Large design space

Multicriteria

Anne Martens: Optimising Multiple Quality Criteria of SOA

reliability

responseTime(A) > responseTime(B)

P(failure)(A) < P(failure)(B)

Architectural candidatesresponse time

Integration of PMI optimizator with Anne’s Genetic Algorithm

Danilo Ardagna

Altre proposte di progetto

Stage presso Lutech (www.lutech.it)

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 networkSLA Management e misurazione delle prestazioni end-to-end di applicazioni multi-tier in ambiente virtuale attraverso VMware AppSpeedImplementazione di un’architettura per la virtualizzazione dei desktop attraverso VMware View e Citrix Xendesktop; confronto tra le 2 piattaforme

Danilo Ardagna

Stage presso Lutech (www.lutech.it)

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 ManagerSimulazione 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

Altre proposte di progetto area Ingegneria del Software

Danilo Ardagna

Management Console per VMWare

Referente: Matteo Miraz – miraz@elet.polimi.iAmbiente di produzione basato su VMWareSoftware: simulatori, applicazioni CPU intensiveCoordinare l’uso della macchina:

Realizzazione di un’interfaccia grafica via WEB per effettuare le prenotazioni

Richiesta familiarità con Java (JSP) e databases/PHPRealizzazione di un back-end in grado di allocare le risorse richieste

Richiesta familiarità con linguaggi di scripting (bash)

TestFulReferente: Matteo Miraz – miraz@elet.polimi.it

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

Conversione da XSD a EMF

Referente : Mauro Luigi Drago - drago@elet.polimi.it

Progetto basato tu tecnologie Model DrivenConversione da metamodello espresso tramite XSD in metamodello espresso tramite EMF (linguaggio di modellazione di Eclipse)Conversione di parte dei tool che usano il metamodello

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 necessariImplementazioneNon è necessario conoscere OCL (le query di test verranno fornite)

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 scientificiRichiesta familiarità con Java (JSP) e databases/PHP

Non è richiesta la completa implementazioneOgni persona si occuperà di un particolare aspetto

Altre proposte di progetto area Sistemi Informativi

Danilo Ardagna

Altre proposte di progetto area Sistemi Informativi

Referente: Ing. Pierluigi Pleabani

Ricevimento:Giovedi’ dalle 14 alle 16È consigliato mandare prima una mail

Sito Web con ulteriori dettagli:http://home.dei.polimi.it/plebani/did-tesi.htm

Applicazioni a servizi

Soft Constraint Programming applicato alla ricerca di Web service

Misura di KPI per processi basati su servizi

Sale di emergenza di 2a generazione

Reti di sensori estese in grado di monitorareRSSFeedSitiWebApplicazioni Web 2.0

Tool a supporto della generazione di processi basati su Web service per la generazione di:

scenari di rischio dinamicipiani di emergenza dinamici