O Laboratório de Pesquisas Avançadas para Computação em Nuvem (LARCC), vinculado à Setrem, recebeu o prêmio de melhor artigo na 18° Escola Regional de Alto Desempenho do Estado do Rio Grande do Sul – ERAD/RS 2018, realizado na UFRGS, em Porto Alegre entre os dias 4-6 de abril.
Este artigo faz uma avaliação de desempenho sobre computação em nuvens privadas, que são infraestruturas localizadas dentro de um ambiente de empresa. No nosso dia a dia, praticamente tudo está na “nuvem”. Por exemplo, youtube, facebook, netflix e muitos outros serviços que são acessados via internet. No caso da nossa pesquisa, usamos para fazer a implantação de uma nuvem privada o gerenciador Cloudstack. Além disso, foram usados sistemas de virtualização de diferentes tipos. Os virtualizadores permitem virtualizar os recursos computacionais (memória, processador e disco) e torná-lo acessível para múltiplos usuários.
Diferente do que a maioria está acostumada de usar na nuvem, o objetivo do nosso trabalho foi avaliar o comportamento relativo ao desempenho de aplicações científicas, utilizadas para fazer a previsão do tempo, descoberta da cura de doenças, simulação de dinâmica de fluidos, e muitas outras. É importante destacar que estas aplicações realizam grandes quantidades de cálculos matemáticos e exigem um ambiente de alto desempenho para sua execução.
Os nossos testes cobriram ambientes LXC (virtualização a nível de Sistema Operacional) e KVM (virtualização a nível de kernel do sistema operacional). O LXC é considerado um tipo de virtualização “leve” pois se utiliza do mesmo kernel do sistema operacional Linux para criar containers, que na nuvem são conhecidos por instâncias. Por outro lado, o KVM cria a virtualização completa, na qual existem camadas adicionais de abstração para que se possa usar ou criar as instâncias na nuvem. Para caracterizar o domínio de aplicações científicas,, executamos um conjunto de benchmarks (testes) que possuem suporte a execução paralela. Esse conjunto de benchmarks é denominado NPB (NAS Parallel Benchmarks), que foi criado pela NASA em 1991 para avaliação de supercomputadores altamente paralelos e simula o comportamento de aplicações científicas.
Como resultado, em 93,75% dos testes executados em ambiente de nuvem, as instâncias de nuvem usando LXC obtiveram melhor desempenho que as instâncias usando o KVM. Desta forma, percebe-se que a camada de abstração adicionada pelo KVM afeta significativamente o resultado. Consequentemente possui uma maior perda de desempenho.
Esta conquista representa um feito importante, já que é a primeira vez que o LARCC ganhou a premiação de melhor artigo na ERAD. O fato de que haviam mais de 40 artigos concorrendo, com autores de diversas outras universidades, tornou o prêmio ainda mais representativo e disputado. Os resultados apresentados neste trabalho foram obtidos através do Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) dos alunos de Redes de Computadores Anderson Mattheus Maliszewski e Willian Baum. Isso mostra a importância da realização de TCCs aliados de pesquisa e ambiente de laboratório como o LARCC (Laboratório de Pesquisas Avançadas para Computação em Nuvem).
Site do evento: http://www.inf.ufrgs.br/
Título do Artigo: Desempenho em Instâncias LXC e KVM de Nuvem Privada usando Aplicações Científicas
Autores: Anderson M. Maliszewski, Dalvan Griebler, Claudio Schepke