CNPq Universal

Otimização de Custos Computacionais de Aplicações de Alto Desempenho de Bioinformática em Nuvens de Computadores

Coordenadora: Lúcia Maria de Assumpção Drummond

Aplicações de importância estratégica nacional, como empregadas na indústria de Petróleo e Gás, meteorologia e áreas de biodiversidade e saúde, dependem de Computação de Alto Desempenho (High Performance Computing – HPC) para fornecer resultados precisos rapidamente. Muitos problemas atuais dependem cada vez mais da manipulação de volumes de dados sem precedentes, o que torna a solução em tempo hábil cada vez mais desafiador e caro. Bem estabelecida na área de serviços distribuídos, oferecendo conjuntos pré-configurados de instâncias virtualizadas que podem ser facilmente provisionadas e dimensionadas dinamicamente sob demanda, a computação em nuvem se transforma continuamente, sendo uma alternativa mais barata do que centros de computadores convencionais.

Ao compartilhar recursos, as nuvens oferecem aos usuários diversas vantagens em relação a uma infraestrutura dedicada, em particular, uma redução significativa de custos, acesso a hardware de última geração e nenhuma preocupação com manutenção. No entanto, apesar das vantagens, uma série de desafios ainda precisam ser enfrentados, incluindo: escolha e adaptação .de conjuntos apropriados de instâncias para maximizar desempenho; como tornar a execução da aplicação impermeável à interferência devido ao compartilhamento de recursos na nuvem. Este projeto visa aprimorar o gerenciamento de execução de aplicações HPC na nuvem.

Usando aplicações de bioinformática como estudo de caso, o projeto foca em aspectos que impactam no desempenho e custo financeiro sem violar acordos de nível de serviço, incluindo: a adoção da elasticidade vertical de recursos para o uso eficiente e escalável de cada instância virtual(máquinas virtuais ou containers); o escalonamento dinâmico de tarefas da aplicação nas instâncias virtuais, e; robustez por meio de mecanismos de tolerância a falhas para lidar com falhas ou revogações de recursos de nuvem. A computação em nuvem mais eficiente beneficia provedores, usuários, sociedade e meio ambiente.


Equipe
Universidade Federal Fluminense (UFF)
Lúcia Maria de Assumpção Drummond      
Daniel Cardoso Moraes de Oliveira    
Eugene Francis Vinod Rebello    
Maria Cristina Silva Boeres    
Universidade de Brasília (UnB)
Alba Cristina Magalhães Alves de Melo    
Universidade Estadual de Campinas (Unicamp)
Edson Borin    

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