HIVE: Modelo de memoria distribuida compartida basada en Cloud y Edge Computing
Timeline:2017 – 2022
Student:Matias Teragni
Director:Claudia Pons
Los sistemas distribuidos cuentan con múltiples desafÃos, clásicamente centrados sobre la capacidad de garantizar la disponibilidad manejando efectivamente el gran conjunto de situaciones adversas y errores que pueden surgir, y aunque existen amplios estudios en el área, estos tienden a centrarse en la construcción de grandes sistemas empresariales ignorando dificultades y posibilidades modernas como el cambio de rol del usuario, y el surgimiento de internet de las cosas (IoT).
La construcción de este tipo de sistemas está fuertemente ligada a las limitaciones impuestas por el teorema de Brewer (CAP), y a la hora de diseñarlos se tiende a reducir su complejidad mediante la imposición de limitaciones, tanto de hardware (clústeres homogéneos, redes controladas, etc.) como de software (utilizar lenguajes de programación en particular, limitar el uso de estado, etc.) excluyendo inadvertidamente en el proceso a un creciente número de dispositivos con capacidad de cómputo que se encuentran situadas en los bordes de la red (Edge Computing).
Esta tesis describe el diseño, desarrollo, implementación, y validación de un modelo de memoria compartida distribuida integrada de forma transparente a un entorno de ejecución estándar de JavaScript.
Para definir dicho modelo se formalizaron construcciones existentes de JavaScript, las cuales posteriormente se extendieron brindando nueva semántica. El modelo extendido facilita el funcionamiento en navegadores modernos sin la necesidad de modificarlos, lo que permite incorporar a los sistemas distribuidos una enorme cantidad de nodos actualmente disponibles (como teléfonos y computadoras personales).
El modelo garantiza la sincronización eventual de los datos, y da la posibilidad de aumentar la consistencia en base a tecnologÃas y estándares preexistentes permitiéndole al programador garantizar la semántica de la aplicación que desea construir.
Sobre estas formalizaciones se construyó un prototipo funcional que demuestra empÃricamente las caracterÃsticas buscadas y su viabilidad técnica, permitiendo vislumbrar los beneficios de esta propuesta. El cambio paradigmático propuesto a la hora de utilizar los abundantes recursos presentes en los bordes de la red permite simplificar la construcción de sistemas de Edge Computing mientras dota de concurrencia a un entorno clásicamente marcado por manejar un único hilo de ejecución. A su vez la viabilidad técnica de la propuesta quedó empÃricamente demostrada al mantener tiempos de propagación bajos y lograr integrarse a códigos existentes sin requerir esfuerzos adicionales.
