Monografia - PUC-Rio
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2. Middleware MPI A especificação do MPI (Message Passing Interface) define um middleware para troca de mensagens, usado especialmente em aplicações de computação paralela. As funções do middleware MPI foram projetadas para tomar vantagens de comunicações mais especializadas, para fornecer um componente de gerenciamento de processos. O padrão MPI especifica a criação dinâmica de processos, desde o início, execução e término. para ambientes de memória distribuída, máquinas paralelas, NOWs (network of workstations) e redes heterogêneas. Este padrão é utilizado sobretudo em grades computacionais, fornecendo grande eficiência às aplicações paralelas, possibilitando o escalonamento dinâmico de processos, a fim de obter maior eficiência na execução das aplicações. O MPI, junto com o protocolo de transporte SCTP, demonstrou notável aumento no desempenho das aplicações que realizam comunicações sobre canais altamente congestionados (com valores de latência e de taxa de perdas de pacotes elevados). Ainda que, a princípio, o protocolo TCP fosse utilizado como o protocolo de transporte padrão do MPI, o SCTP se adequou melhor às suas funções por ser baseado em mensagens. 2.1. SCTP Streaming Control Transport Protocol (SCTP), é um protocolo projetado para suprir as deficiências e limitações encontradas no protocolo de transporte TCP. Tais limitações, juntamente com algumas comparações analíticas, serão determinadas a seguir. 2.1.1. Limitações do TCP 6
Atualmente o protocolo TCP (RFC793) é amplamente utilizado para diferentes tipos de serviços que necessitam de transporte confiável dos dados em redes IP. No entanto, um número crescente de aplicações mostrou que o TCP é bastante limitado, por este motivo, determinadas aplicações optaram por incorporar novos algoritmos para obter confiabilidade de forma mais flexível, utilizando o protocolo UDP (RFC768). As limitações mais comuns do TCP são: • O TCP fornece transporte confiável com uma ordem estrita de transferência de dados. Algumas aplicações precisam de confiabilidade, sem manutenção do número da seqüência,.enquanto que outras podem ser satisfeitas com uma ordem parcial. Em ambos os casos, o bloqueio causado por esta política do TCP, causa um atraso desnecessário. • A natureza stream-oriented do TCP é, na maioria das vezes, um inconveniente. As aplicações devem adicionar seu próprio registro de marcas para delinear suas próprias mensagens, e deve fazer explícitamente o uso desta facilidade para assegurar que a mensagem seja transferida em um tempo razoável. • O escopo limitado dos sockets do TCP complica a tarefa de fornecer alta disponibilidade na transferência de dados para aplicações que utilizam hosts “multihomed”. • O TCP é relativamente vulnerável a ataques, tal como o ataque do SYN para denegação do serviço DoS. Em contraste, o SCTP (Stream Control Transport Protocol) evoluiu a partir de um protocolo de sinalização telefônico desenvolvido para redes IP. Em Outubro de 2000 ele foi padronizado pela IETF (RFC 2960), sendo suportado por diversas variantes do Unix (kernel de Linux 2.6). 7
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Atualmente o protocolo TCP (RFC793) é amplamente utilizado para diferentes<br />
tipos de serviços que necessitam de transporte confiável dos dados em redes<br />
IP. No entanto, um número crescente de aplicações mostrou que o TCP é<br />
bastante limitado, por este motivo, determinadas aplicações optaram por<br />
incorporar novos algoritmos para obter confiabilidade de forma mais flexível,<br />
utilizando o protocolo UDP (RFC768). As limitações mais comuns do TCP são:<br />
• O TCP fornece transporte confiável com uma ordem estrita de<br />
transferência de dados. Algumas aplicações precisam de confiabilidade,<br />
sem manutenção do número da seqüência,.enquanto que outras podem<br />
ser satisfeitas com uma ordem parcial. Em ambos os casos, o bloqueio<br />
causado por esta política do TCP, causa um atraso desnecessário.<br />
• A natureza stream-oriented do TCP é, na maioria das vezes, um<br />
inconveniente. As aplicações devem adicionar seu próprio registro de<br />
marcas para delinear suas próprias mensagens, e deve fazer<br />
explícitamente o uso desta facilidade para assegurar que a mensagem<br />
seja transferida em um tempo razoável.<br />
• O escopo limitado dos sockets do TCP complica a tarefa de fornecer alta<br />
disponibilidade na transferência de dados para aplicações que utilizam<br />
hosts “multihomed”.<br />
• O TCP é relativamente vulnerável a ataques, tal como o ataque do SYN<br />
para denegação do serviço DoS.<br />
Em contraste, o SCTP (Stream Control Transport Protocol) evoluiu a partir de<br />
um protocolo de sinalização telefônico desenvolvido para redes IP. Em Outubro<br />
de 2000 ele foi padronizado pela IETF (RFC 2960), sendo suportado por<br />
diversas variantes do Unix (kernel de Linux 2.6).<br />
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