Ciberinfra-estrutura e o papel das redes de comunicação

Michael Stanton

Instituto de Computação,
Universidade Federal Fluminense - UFF, Niterói, RJ.

Director of Innovation to the
Brazilian National Research and Education Network (RNP)

Resumo

O desenvolvimento acelerado em anos recentes das tecnologias de informação e comunicação (TICs) possibilitou a ampla decolagem de e-ciência, caracterizada como ciência orientada a coleções de dados e colaboração remota, e dependente da utilização maciça e compartilhada de ciberinfra-estrutura, conhecido em inglês como cyberinfrastructure ou e-infrastructure. Esta infra-estrutura de TICs agrega grande capacidade computacional e de armazenamento de dados, provida hoje em dia por grandes clusters de processadores e amplos sistemas de gerenciamento de dados. Também poderão fazer parte desta infra-estrutura instrumentação científica, tais como telescópios, microscópios e redes de sensores. Para reduzir custos, promove-se o compartilhamento desta infra-estrutura, através da tecnologia de grades, por uma ou mais comunidades de pesquisadores, geograficamente espalhadas, às vezes em países e continentes diferentes.

Middlewares de grades foram criados facilitar a alocação e escalonamento destes recursos distribuídos, abstraindo questões de localização e paralelismo. Com a ajuda de técnicas de autenticação, soluções às questões de autorização, controle de acesso e contabilização do uso dos recursos compartilhados possibilitam a colaboração de pesquisadores de várias instituições diferentes.

As redes de comunicação fazem parte fundamental da ciberinfra-estrutura, provendo os meios para o acesso remoto aos demais componentes. O emprego maciço de tecnologias ópticas nas redes de pesquisa aumentou enormemente a capacidade destas redes, facilitando a colaboração remota entre cientistas, que podem agora usufruir de recursos dedicados e previsíveis de comunicação em apoio às suas pesquisas. Tais recursos, em forma de circuitos fim-a-fim entre laboratórios científicos, convivem com a comunicação de pacotes IP nas redes híbridas que caracterizam a nova geração das redes de pesquisa.

O papel fundamental da comunicação neste cenário se traduz em mudanças no seu aprovisionamento e gerenciamento. Ao invés do tradicional gerenciamento de redes realizado de forma opaca por provedores de redes, tende-se a incorporar no middleware de grades mecanismos de controle e monitoramento de recursos de comunicação, ou seja, a comunicação se torna mais um recurso escalonável dos usuários de grades. Isto permite, por exemplo, que o cientista faça reserva antecipada de capacidade de comunicação junto com sua reserva de acesso aos recursos computacionais remotos, e monitore o desempenho da comunicação, através de interfaces específicas do seu middleware.

Ilustraremos a palestra com exemplos existentes e projetados de ciberinfra-estrutura corrente.