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Ingeniería de Sistemas
5/24/2015
PROPUESTA PARA TRABAJO DE GRADO TÍTULO
Grid Accesible: Implementación y evaluación de un prototipo
MODALIDAD
Investigación
OBJETIVO GENERAL
Desarrollar, con la tecnología existente, una Grid Accesible utilizando dispositivos móviles Android
ESTUDIANTE(S)
Roberto Rafael García Escallón__________________________________________ Documento Celular Teléfono fijo Correo Javeriano
cc. 1020759357 316 3076578 6755140 roberto.garcia@javeriana.edu.co
DIRECTORA
Ing. Mariela J. Curiel H. Ph.D ______________________________________ Teléfono fijo Correo Javeriano Empresa donde trabaja y cargo
3208320 ext
5377
mcuriel@javeriana.edu.co; Pontificia Universidad Javeriana; Profe-
sora Asistente Departamento de Sistemas
Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Investigación
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Contenido
1 PROBLEMÁTICA ..........................................................................................................3
1.1 DESCRIPCIÓN ............................................................................................................3 1.2 FORMULACIÓN ..........................................................................................................4 1.3 JUSTIFICACIÓN ..........................................................................................................4
1.4 IMPACTO ESPERADO DEL PROYECTO .........................................................................5
2 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ...................................................................................6
2.1 OBJETIVO GENERAL ..................................................................................................6
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...........................................................................................6 2.3 ENTREGABLES O RESULTADOS ESPERADOS ..............................................................6
3 PROCESO .....................................................................................................................7
3.1 FASE METODOLÓGICA 1 ............................................................................................7 3.1.1 Método ........................................................................................................................ 7 3.1.2 Actividades ................................................................................................................. 7 3.1.3 Resultados Esperados ................................................................................................. 7
3.2 FASE METODOLÓGICA 2 ............................................................................................7 3.2.1 Método ........................................................................................................................ 7 3.2.2 Actividades ................................................................................................................. 8 3.2.3 Resultados Esperados ................................................................................................. 8
3.3 FASE METODOLÓGICA 3 ............................................................................................8 3.3.1 Método ........................................................................................................................ 8 3.3.2 Actividades ................................................................................................................. 8 3.3.3 Resultados Esperados ................................................................................................. 8
4 GESTIÓN DEL PROYECTO ...........................................................................................9
4.1 CALENDARIZACIÓN ...................................................................................................9
4.2 PRESUPUESTO .........................................................................................................11 4.3 ANÁLISIS DE RIESGOS .............................................................................................13
4.3.1 Variables cualitativas ............................................................................................... 13 4.3.2 Mapas de calor ......................................................................................................... 15 4.3.3 Escenarios de riesgo ................................................................................................ 15
4.4 DERECHOS PATRIMONIALES ....................................................................................17
5 MARCO TEÓRICO / ESTADO DEL ARTE ....................................................................18
5.1 FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS RELEVANTES PARA EL PROYECTO. ...........................18 5.1.1 Grids ......................................................................................................................... 18 5.1.2 Grids emergentes ...................................................................................................... 19 5.1.3 Grids Accesibles ....................................................................................................... 19 5.1.4 Grids ad hoc ............................................................................................................. 19
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5.1.5 Grids wireless ........................................................................................................... 19 5.1.6 Grids móviles ............................................................................................................ 19
5.2 TRABAJOS IMPORTANTES EN EL ÁREA .....................................................................20 5.2.1 Akogrimo .................................................................................................................. 20 5.2.2 MoGrid ..................................................................................................................... 20 5.2.3 MiPeG ...................................................................................................................... 20 5.2.4 MORE ....................................................................................................................... 20 5.2.5 Mobile OGSI.NET .................................................................................................... 20 5.2.6 The Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC)...................... 20 5.2.7 MADAM.................................................................................................................... 21 5.2.8 OurGrid .................................................................................................................... 21
5.3 GLOSARIO ...............................................................................................................21
6 REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA ...............................................................................22
6.1 REFERENCIAS ..........................................................................................................22 6.2 BIBLIOGRAFÍA PROPUESTA PARA EL DESARROLLO DEL TRABAJO DE GRADO ..........25
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1 Problemática
1.1 Descripción
Algunos problemas computacionales requieren de una gran cantidad de recursos de procesa-
miento para solucionarse en un tiempo aceptable. Para resolverlos en menor tiempo, se han
desarrollado diversos paradigmas de computación como el divide and conquer: procedimiento
que divide y ejecuta fracciones en distintas máquinas, en paralelo. Esta forma de ejecución,
pudiera acortar el tiempo necesario para el proceso, dependiendo de cuántas máquinas se usen
y de las dependencias internas del programa o aplicación. Por ejemplo, al procesar imágenes
en búsqueda de patrones, estas se dividen en múltiples cuadros y cada computador miembro
de la grid toma un cuadro para procesar (Schalkoff, 1989).
El procesamiento paralelo se inició en supercomputadoras de gran tamaño y costo, posterior-
mente se utilizaron los clústeres y finalmente surgió el paradigma de grid computing (Foster &
Kesselman). Un grid es un sistema de computación distribuido, en el cual sus componentes son
heterogéneos, están geográficamente dispersos y no necesariamente pertenecen a la misma or-
ganización. Algunos campos que han aplicado las grids para sus problemas son: simulación
molecular, física de partículas, modelado del clima, estudio del Genoma Humano, física de
altas energías (HEP), biomedicina y química computacional (Bernman, Fox, & Hey, 2003).
La necesidad para más poder de cómputo aumenta gracias a las nuevas tecnologías y la nece-
sidad de procesarlas (SAS, 2010). Esto se presenta, por ejemplo, en la medicina, debido al
aumento de dispositivos de imágenes médicas y al avance de estos, pues produce más imágenes
con mayor detalle. De esta manera, se aumenta la demanda y el volumen de los datos, se
necesita más poder de cómputo. (Squyres, Lumsdaines, McCandless, & Stevenson, 1996).
Al mismo tiempo se ve el despegue de los teléfonos inteligentes, ya que existen 1.5 millardos
de ellos en el mundo (ABI Research, 2014). Estos son dispositivos que cuentan con varias
capacidades como poder de procesamiento, sistemas de comunicación, almacenamiento y sen-
sores. Pero tienen también varias debilidades, como lo son:
- Alto consumo de energía: cada bit procesado o transmitido, cada segundo que perma-
nezca la pantalla prendida, todo consume energía que para estos dispositivos es limitada.
- Baja disponibilidad: la red inalámbrica a la que pertenecen no ofrece la disponibilidad
que tiene una red cableada.
- Altos costos de transmisión: la transmisión no es gratis en energía y en el caso de redes
celulares podría haber un costo financiero; entre otras (Shah, 2013).
Los teléfonos inteligentes, al ser dispositivos de cómputo, podrían formar parte de una grid.
Estos dispositivos podrían unirse como recursos y como interfaces de usuario. Esta grid, al
tener elementos de naturaleza inalámbrica y en algunos casos móviles, tomaría el nombre de
Grid Accesible. Una Grid Accesible se define como aquellas grids cuyos recursos están dispo-
nibles sin importar la ubicación geográfica ni la capacidad física. Esta definición es amplia y
abarca las grids Wireless, Ad hoc, y móviles (Kurdi, Maozhen, & Al-Raweshidy, 2008).
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1.2 Formulación
¿Cómo se pueden explotar las capacidades de cómputo y comunicación de los dispositivos
móviles para la formación de un grid de computación accesible?
1.3 Justificación
Para agregar recursos móviles a una Grid Accesible solo se requeriría personas dispuestas a
compartir las capacidades de cómputo de sus dispositivos y tener el software para poder ser
miembros del grid, debido a que los teléfonos ya están en el medio y estos tienen las capacida-
des necesarias. La decisión es de cada propietario, pero para el desarrollo del trabajo de grado
se supondrá que habrá suficientes personas dispuestas.
En la sección 1.1 se mencionan los principales usos de una grid y cómo su funcionalidad, uti-
lidad y accesibilidad puede ser mejorada a través del uso de teléfonos inteligentes y otros dis-
positivos móviles. La incorporación de estos dispositivos a la grid, principalmente para la
ejecución de trabajos, presenta grandes desafíos que tienen que ver con la duración de la bate-
ría, su movilidad, la velocidad de las redes wireless, la intención de los usuarios de prestar sus
recursos a la Grid, entre otros. Muchos de estos problemas se han venido estudiando desde
hace algunos años y actualmente existe una amplia literatura sobre el problema, descrita en
algunos artículos como:
Ahuja, S. P., & Myers, J. R. (2006). A survey on wireless grid computing. The Journal of
Supercomputing, 37,3-21.
Gang, L., Hongmei, S., Gao, H., Yu, H., & Cai, Y. (2009). A survey on wireless grids and
clouds. In Eighth International Conference on Grid and Cooperative Computing.
Hijab, M., & Avula, D. (2011). Resource discovery in wireless, mobile and ad hoc grids: Issues
and challenges. In Advanced Communication Technology (ICACT), 2011 13th International
Conference on (pp. 502-505). IEEE.
Manvi, S. S. (2010). A review of wireless grid computing. International Journal of Computer
and Electrical Engineering, 2(3), 1793–8163.
Rodríguez, J. M., Zunino, A., & Campo, M. (2011). Introducing mobile devices into grid sys-
tems: a survey. International Journal of Web and Grid Services,7(1), 1-40.
Estos artículos citan algunos proyectos como Akogrimo, MoGrid, MiPeG, MORE (Gang,
2009), ISAM, MADAM (Kurdi, Maozhen, & Al-Raweshidy, 2008), OGSI.NET, AVRF, The
Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC), y herramientas utilizadas para
el despliegue de Grid Accesibles sean inalámbricas o móviles. Sin embargo la mayoría de los
proyectos ya concluyeron y existen pocas herramientas disponibles; esto sugiere que la tec-
nología no está aún madura, lo que representa sin duda una oportunidad de investigación para
el grupo de Sistemas Distribuidos del Depto. de Ingeniería de sistemas (SIDRe). Los resulta-
dos de este trabajo de grado pudieran dar origen a otras tesis de pregrado o de maestría y pro-
puestas de proyectos de investigación no sólo dentro del grupo sino con grupos del Depto. de
Ingeniería electrónica.
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A medida que se domine la tecnología de las grids accesibles, pueden surgir nuevos problemas,
que no sólo requieran de un gran poder de procesamiento, sino necesiten una resolución rápida
y a la mano. Por ejemplo: un médico radiólogo, podría dar a su paciente un rápido diagnóstico
sobre su problema, si puede procesar la imagen médica obtenida con dispositivos especiales,
usando los dispositivos móviles que se encuentran disponibles.
Un proyecto que se podría llegar a ver beneficiado es el Grid Colombia, iniciado en el 2005
(RISC) buscando crear una Grid a nivel nacional, específicamente con la participación de la
Pontificia Universidad Javeriana. La Grid Colombia entró a la red Renata en el año 2014
(Renata, 2014). Esta Grid puede verse beneficiada al incluir dispositivos móviles entre sus re-
cursos.
Una limitante común de la tecnología grid es, por su usual tamaño y complejidad, el costo. El
cual se podría disminuir en gran medida si se usa una Grid Accesible en vez de una tradicional.
1.4 Impacto Esperado del Proyecto
Se espera que los resultados del trabajo de grado puedan ser usados en trabajos futuros.
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2 Descripción del Proyecto
2.1 Objetivo general
Desarrollar, con la tecnología existente, una Grid Accesible utilizando dispositivos móviles
Android.
2.2 Objetivos Específicos
- Determinar el estado actual de la tecnología para Grids Accesibles, comparando las
diversas propuestas y desarrollos para su despliegue
- Establecer un modelo para desplegar una Grid Accesible en dispositivos Android.
- Evaluar el modelo establecido.
2.3 Entregables o Resultados Esperados
Se realizarán los siguientes entregables:
- Documento de análisis y comparación de las tecnologías existente para Grids Accesi-
bles.
- Documento que describa el modelo de Grid Accesible propuesto.
- Guía para el despliegue y uso de la Grid Accesible en dispositivos Android.
- Resultado de las pruebas realizadas.
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3 Proceso
El proceso se dividirá en 3 fases para lograr los 3 objetivos específicos.
3.1 Fase Metodológica 1
En la primera fase, se determinará el estado actual de la tecnología para Grids Accesibles com-
parando las distintas propuestas de frameworks y/o herramientas para su construcción. La in-
vestigación será a través de artículos pertinentes, libros y documentación de las herramientas.
Para realizar la evaluación se determinarán los atributos pertinentes para comparar y se usará
una matriz de decisiones con metodología DAR (The Process Group, 2005).
3.1.1 Método
Se hará una revisión bibliográfica, en búsqueda de las herramientas y/o frameworks a evaluar.
Lo que se busca en esta fase es realizar una investigación de material bibliográfico base, del
cual se pueda hacer un análisis comparativo de las diferentes herramientas existentes en la
actualidad. Se determinarán los parámetros de comparación, siendo el acceso uno que se tendrá
en cuenta. Para el análisis comparativo se utilizará una matriz de decisión, específicamente la
metodología DAR.
3.1.2 Actividades
- Búsqueda de bibliografía, haciendo uso de las bases de datos de la universidad, la
biblioteca y documentación de las herramientas y/o frameworks.
- Lectura del material bibliográfico.
- Determinar los parámetros de comparación.
- Determinar las propiedades de cada resultado, herramienta o framework, encon-
trado.
- Aplicar la metodología DAR.
- Seleccionar la herramienta o conjunto de ellas que serían usadas, completa o par-
cialmente para el despliegue de la grid.
3.1.3 Resultados Esperados
Se espera tomar una decisión sobre la(s) herramienta(s) a usar. Al igual que la documentación
que la respalda.
3.2 Fase Metodológica 2
La segunda fase se compone del establecimiento de un modelo de Grid Accesible.
3.2.1 Método
Para realizar el modelo se basará en los resultados de la primera fase, es decir en la tecnología
seleccionada. Posteriormente se desplegará un prototipo en un ambiente controlado.
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3.2.2 Actividades
- Basándose en la decisión de la primera fase, proponer un modelo de Grid Accesible.
- Preparar un prototipo del modelo.
- Realizar el despliegue del prototipo en un ambiente controlado.
3.2.3 Resultados Esperados
Se espera obtener un prototipo desplegado en un ambiente controlado que se pueda validar
durante la 3ra fase.
3.3 Fase Metodológica 3
Se pone a prueba el prototipo desplegado en la fase anterior.
3.3.1 Método
Se determinará un método de evaluación para Grids Accesibles, basado en métodos actuales
para la evaluación de grids. Se aplicarán estas pruebas al prototipo desplegado de la 2da fase y
se elaborará un documento con los resultados de dichas pruebas.
3.3.2 Actividades
- Determinar el método de evaluación para Grids Accesibles.
- Evaluar el prototipo desplegado.
- Realizar el documento de resultados.
3.3.3 Resultados Esperados
El resultado que se espera obtener es un documento con el resultado de las pruebas, y el modelo
evaluado.
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4 Gestión del Proyecto
4.1 Calendarización
Tabla 1: Actividades con su duración y fecha
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Figura 1: Diagrama Gantt del cronograma
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4.2 Presupuesto
Se plantea el siguiente presupuesto
Depreciación Computador Móvil
Costo $ 2,400,000.00
Años de depreciación 5
Costo de deprecia-ción por mes $ 40,000.00
Horas de uso al mes 160
Depreciación por uso $ 250.00
Depreciación Dispositivo Móvil
Costo $ 1,000,000.00
Años de depreciación 1
Costo de deprecia-ción por mes $ 83,333.33
Horas de uso al mes 160
Depreciación por uso $ 520.83
Tabla 2: Depreciación de Recursos
Recurso Horas Costo por hora Total
Roberto Garcia 1,208
hrs $12,500 $15,100,000
Búsqueda y lectura de bibliografía 160 hrs $12,500 $2,000,000
Determinar parámetros de compara-ción
160 hrs $12,500 $2,000,000
Análisis de resultados, según paráme-tros comparativos
160 hrs $12,500 $2,000,000
Aplicar metodología DAR 32 hrs $12,500 $400,000
Seleccionar herramienta(s) 8 hrs $12,500 $100,000
Realizar propuesta del modelo 160 hrs $12,500 $2,000,000
Preparar un prototipo del modelo 120 hrs $12,500 $1,500,000
Desplegar prototipo del modelo 120 hrs $12,500 $1,500,000
Determinar modelo de evaluación 80 hrs $12,500 $1,000,000
Evaluar prototipo desplegado 40 hrs $12,500 $500,000
Realizar documento de resultados 24 hrs $12,500 $300,000
Tabla 3: Presupuesto de recurso: Roberto García
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Recurso Horas Costo por hora Total
Computador Personal 1,208
hrs $250 $302,000
Búsqueda y lectura de bibliografía 160 hrs $250 $40,000
Determinar parámetros de compara-ción
160 hrs $250 $40,000
Análisis de resultados, según paráme-tros comparativos
160 hrs $250 $40,000
Aplicar metodología DAR 32 hrs $250 $8,000
Seleccionar herramienta(s) 8 hrs $250 $2,000
Realizar propuesta del modelo 160 hrs $250 $40,000
Preparar un prototipo del modelo 120 hrs $250 $30,000
Desplegar prototipo del modelo 120 hrs $250 $30,000
Determinar modelo de evaluación 80 hrs $250 $20,000
Evaluar prototipo desplegado 40 hrs $250 $10,000
Realizar documento de resultados 24 hrs $250 $6,000
Tabla 4: Presupuesto de recurso: Computador Personal
Recurso Horas Costo por hora Total
Móvil 688 hrs $520 $357,760
Realizar propuesta del modelo 160 hrs $520 $83,200
Preparar un prototipo del modelo 120 hrs $520 $62,400
Desplegar prototipo del modelo 120 hrs $520 $62,400
Determinar modelo de evaluación 80 hrs $520 $41,600
Evaluar prototipo desplegado 40 hrs $520 $20,800
Realizar documento de resultados 24 hrs $520 $12,480
Tabla 5: Presupuesto de recurso: Dispositivo móvil
Recurso Costo por
mes Total
Servicio Internet $115,000 $460,000
Servicios básicos $250,000 $1,000,000
Tabla 6: Presupuesto de Servicios
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Costo Total
$17,219,760.00 Tabla 7: Presupuesto total
Usando la leyenda:
Actividades Fase 1
Actividades Fase 2
Actividades Fase 3
Tabla 8: Leyenda de tablas de presupuesto
4.3 Análisis de Riesgos
Se identificaron los siguientes escenarios de riesgo. Para esto se aplicó una variación de la
metodología MAGERIT (España. Ministerio de Administraciones Públicas, 1999)
4.3.1 Variables cualitativas
A continuación se presenta la descripción de los valores asignados en el análisis cualitativo
PROBABILIDAD
Nombre Descripción Id
Raro No se ha observado en los últimos 5 años 1
Poco Probable No se ha observado en los últimos 3 años 2
Moderada No se ha observado en el último año 3
Probable Se observó en el último año 4
Frecuente Ocurre regularmente 5
Tabla 9: Variables de Probabilidad
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IMPACTO
Nombre Descripción Id
Insignificante Las consecuencias presentan pérdidas mínimas 1
Menor
Se presentan pérdidas bajas pero su tratamiento y control es rápido y foca-lizado. 2
Mayor Se presentan pérdidas medias, su trata-miento es intensivo y focalizado 3
Material Sus consecuencias presentan perjuicios extensivos con pérdidas altas 4
Catastrófico
Las consecuencias amenazan la super-vivencia de la Corporación, perjuicios graves 5
Tabla 10: Variables de Impacto
CONTROLES
Nombre Descripción Id
Excelente El control existe, es eficaz y siempre se aplica 5
Bueno El control existe, es eficaz, pero no siem-pre se aplica 4
Aceptable El control existe, se aplica, pero no siem-pre es eficaz 3
Deficiente El control existe, no siempre es eficaz y no siempre se aplica 2
Sin control El control no existe 1
Tabla 11: Variables de controles
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4.3.2 Mapas de calor
A continuación se presentan los mapas de calor usados en el análisis cualitativo.
Riesgo
Raro Poco Probable Moderada Probable Frecuente
Catastrófico 3 4 5 5 5
Material 3 3 4 4 5
Mayor 2 2 3 4 5
Menor 1 2 2 3 4
Insignificante 1 1 2 3 3
Raro Poco Probable Moderado Probable Frecuente
Tabla 12: Mapa de calor: Riesgo inherente
Riesgo Residual
Sin Control Deficiente Aceptable Bueno Excelente
Grave 5 5 5 4 3
Alto 4 4 4 3 2
Medio 3 3 3 2 1
Bajo 2 2 2 1 1
Muy Bajo 1 1 1 1 1
Sin Control Deficiente Aceptable Bueno Excelente
Tabla 13: Mapa de calor: Riesgo residual
1
Muy Bajo
2
Bajo
3
Medio
4
Alto
5
Muy Alto
Tabla 14: Código de colores
4.3.3 Escenarios de riesgo
A continuación se presentan los escenarios de riesgo asociados a este Trabajo de Grado
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Tabla 15: Escenarios de riesgo evaluados
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4.4 Derechos Patrimoniales
Debido a la intención que este trabajo de grado sea base o sea utilizado en trabajos al interior
de la universidad en un futuro, todos los derechos patrimoniales de los objetos creados durante
su ejecución serán de la Pontificia Universidad Javeriana.
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5 Marco Teórico / Estado del Arte
En el mundo actual existen millones de teléfonos inteligentes. Este número seguirá aumentando
en los próximos años. Se estima que para 2018 habrá aproximadamente 1.8 millardos de dis-
positivos de este tipo (IDC, 2014). En Colombia, el número de suscriptores de internet móvil
llegó 4.5 millones durante el 2014. Por primera vez sobrepasando el número de suscriptores a
internet fijo. Esto significaría que, por lo menos, existe ese número de teléfonos inteligentes
(MinTiC, 2014). Con el mundo conectándose más con el pasar de los años, surge una oportu-
nidad en el área de sistemas distribuidos y redes. Utilizando las propiedades de los dispositivos
móviles inteligentes, en especial su gran número. Es necesario determinar las particularidades
de un sistema que coordinara los recursos de los millones de dispositivos en el mundo para la
solución de problemas complejos.
En 1998 Ian Foster acuñó el término Grid Computing en su trabajo The grid: blueprint for a
new computing infrastructure, una infraestructura que brinda acceso a recursos computaciona-
les heterogéneos. Llega como una evolución de la tecnología de clústeres. Estos existían desde
la década de los 60’s y fueron creados por la necesidad de tener más recursos que los que ofrece
un computador, son una configuración de computadores orquestrados por un Middleware para
compartir sus recursos (Pfister, 1997). La grid se diferencia del clúster en que sus recursos se
encuentran geográficamente dispersos, no necesariamente pertenecen a una sóla organización.
En Colombia existe un proyecto entre varias universidades llamado Grid Colombia, suscrito a
la red Renata. Se basa en unir varios clusteres en varias ciudades del país en una sóla grid para
e-ciencia, promover la colabarción de distintas universidades, participación de proyectos a ni-
vel nacional e internacional (Renata, 2014). Al poder agregar recursos móviles e inalámbricos
el poder de cómputo potencial de la grid aumentaría en gran medida. El aumento dependería
de la cantidad de dispositivos móviles dispuestos a compartir sus recursos.
Otra forma de incluir dispositivos móviles en una grid es como interfaz con el usuario. Un
acceso de manera móvil a los recursos de una grid generaría mayor flexibildad y agilidad a la
hora de realizar cálculos complejos (Rajachandrasekar, 2009). Como el ejemplo presentado
anteriormente, para procesos complejos que la Grid Accesible pudiera resolver en segundos,
se podría presentar resultados a doctores sin que necesiten detenerse en un computador.
5.1 Fundamentos y conceptos relevantes para el proyecto.
5.1.1 Grids
Una grid es una arquitectura de hardware y software que provee acceso de manera confiable,
ubicua, consistente y barata a recursos computacionales y de almacenamiento, geográficamente
dispersos, pertenecientes a distintas organizaciones (Flynn, 1972). Esto significa que a una
misma grid, en este caso la Grid Colombia, pertenecen computadores en Bogotá de la Pontificia
Universidad Javeriana y la Universidad de los Andes, y en Barranquilla a la Universidad del
Norte (Renata, 2014).
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5.1.2 Grids emergentes
Las grids emergentes son las distintas tecnologías grid que están surgiendo en los últimos años.
Se dividen según cuatro dimensiones: Accesibilidad, Interactividad, fácil de gestionar y con-
centrados en el usuarios. Según estas dimensiones se toman cuatro tipos de grids emergentes,
las accesibles, las interactivas, las gestionables y las usuario-céntricas. En este trabajo de grado
tratará las Grids Accesibles, los otros tres tipos de grids estarán fuera del alcance (Kurdi,
Maozhen, & Al-Raweshidy, 2008).
5.1.3 Grids Accesibles
Tipo de grid emergente, se compone de las grids ad hoc, wireless y móviles. Se basan en el
acceso a los recursos, tanto de facilitar el acceso a los recursos de la grid como de facilitar el
acceso de recursos a la grid. Su naturaleza es dinámica, resultante de la cantidad de cambios
que sufre su estructura a lo largo del tiempo debido a nodos entrando y saliendo, apagándose y
moviéndose. La accesibilidad que brinda da lugar a nuevas aplicaciones en situaciones de emer-
gencia y lugares alejados. (Kurdi, Maozhen, & Al-Raweshidy, 2008).
5.1.4 Grids ad hoc
Una grid ad hoc es la organización espontánea de nodos heterogéneos cooperativos. Esta orga-
nización es una comunidad lógica sin infraestructura pre-configurada (Amin, Laszewski, &
Mikler, 2004). También se define como un ambiente de grid sin infraestructura, que todos sus
miembros son móviles y pertenecientes a distintas organizaciones aunque esta estructura toma
nombre de grid ad hoc móvil para otros autores (Kurdi, Maozhen, & Al-Raweshidy, 2008). Su
principal reto es la topología dinámica que tiene, debido a los cambios que se expone en Grids
Accesibles. Se han presentado varias arquitecturas, una de ellas es construir de manera diná-
mica un enlace central usando nodos con altos recursos computacionales (Marinescu,
Marinescu, Ji, Boloni, & Siegel, 2003).
5.1.5 Grids wireless
Son aquellas grids que entre sus miembros tiene dispositivos inalámbricos. Se hace la diferen-
cia entre la grid wireless y la grid de acceso wireless. La grid wireless es aquella que conecta
recursos de manera inalámbrica, estos pueden ser fijos o móviles (Kurdi, Maozhen, & Al-
Raweshidy, 2008). La grid de acceso wireless presenta los dispositivos inalámbricos única-
mente como dispositivos de acceso (Srinivasan, 2005). Los problemas a los que se enfrenta son
por las redes inalámbricas, ancho de banda pequeño, seguridad, latencia, choques (Junseok &
Aravamudham, 2004).
5.1.6 Grids móviles
Existe una situación similar a las wireless, se presentan las grids móviles, y las grids de acceso
móvil. La primera se trata de usar dispositivos móviles como recursos computacionales, exten-
diendo de una grid tradicional (Ohta, Yoshikawa, Nakagawa, & Inamura, 2005). La segunda
se trata de una grid a la que se accede por medio de un dispositivo móvil (Sajjad, Jameel, Kalim,
Lee, & Lee, 2005). Se han propuesto distintas técnicas para establecer este tipo de grids, cen-
tralizada, P2P, agentes móviles, middleware, entre otras (Kurdi, Maozhen, & Al-Raweshidy,
2008).
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5.2 Trabajos Importantes en el área
A continuación se expondrán varios proyectos que se han realizado en torno a Grids Accesibles.
5.2.1 Akogrimo
Proyecto financiado a través de CORDIS (Community Research and Development Information
Service), inició en el 2004 con participación de organizaciones de toda Europa. Tiene el obje-
tivo de desplegar una grid ubicua formada de manera ad hoc para la solución de problemas
complejos al acceso de todos (Community Research and Development Information Service,
2002).
5.2.2 MoGrid
Middleware para coordinar tareas distribuidas entre dispositivos móviles en una arquitectura
P2P, se compone de dos fases. Primero se descubre los recursos necesarios, luego se registra
una tarea a los participantes según los recursos disponibles (Lima, y otros, 2005).
5.2.3 MiPeG
A middleware infrastructure for pervasive grids por sus siglas en inglés. Presenta un middle-
ware para lo que llaman grid ubicua, que definen de la misma manera que la Grid Accesible.
Consiste en cuatro servicios básicos: Integrar dispositivos móviles, proveer contexto, gestionar
sesiones de usuarios móviles y distribuir y ejecutar tareas en los dispositivos (Coronato & De
Pietro, 2008).
5.2.4 MORE
Middleware para adaptar servicios web a sistemas embedidos, facilitando la construcción de
sistemas de información móviles. Combina los servicios web con los sistemas embebidos para
facilitar la integración de dispositivos heterogéneos (Wolff, Michaelis, Schmutzler, &
Wietfeld, 2007).
5.2.5 Mobile OGSI.NET
Extiende una implementación de OGSI.NET para construir una grid móvil. Teniendo en cuenta
las limitantes de los dispositivos móviles. OGSI.NET es un proyecto para la formación de grids
(Chu & Humpfrey, 2004).
5.2.6 The Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC)
Se trata de una infraestructura open source creada en la universidad Berkeley de California. Se
soporta de la computación voluntaria, en la que el público instala un programa, en este caso un
salvapantallas, que hará uso de sus recursos en una grid. BOINC se compone de tres partes
simples. El cliente core coordina las tareas en la grid. El componente GUI provee una interfaz
para la gestión del cliente core. Y el salvapantallas, que se ejecuta en los recursos cuando no
se están usando, y al hacerlo comparte estos recursos en la grid (BOINC, 2013).
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5.2.7 MADAM
Llamada Mobility and Adaptation Enabling Middleware, es un proyecto coordinado por el Si-
mula Research Laboratory de Noruega y cuenta con miembros de toda Europa. Inicia en 2004
buscando crear un middleware que ayude a la formación de grids móviles y ubicuas, solucio-
nando los problemas de heterogeneidad de los dispositivos y la naturaleza dinámica de ellos
(Eliassen, 2005).
5.2.8 OurGrid
Es un middleware open source basada en arquitectura Peer-to-Peer, presenta la capacidad de
crear grids P2P. Escrito en Java tiene cuatro componentes: Broker, Peer, Worker y Discovery
Service. El Broker es el usuario que accede a la grid para utilizar los recursos, monitorear y
registrar tareas. El Worker es el nodo que comparte sus recursos para ejecutar las tareas. El
Peer es el nodo que coordina el uso de workers. Y Discovery Service se encarga de conectar
varias organizaciones de Broker-Worker-Peer entre sí (OurGrid).
5.3 Glosario
Grids: Una grid computacional es infraestructura hardware y software que proveen acceso
confiable, consistente, ubicuo y barato a recursos computacionales heterogéneos, geográfica-
mente dispersos y no necesariamente miembros de la misma (Foster & Kesselman, The grid:
blueprint for a new computing infrastructure, 1998).
Grid Accesible: Grids en las que se da acceso desde algún dispositivo a recursos sin importar
las capacidades físicas, y ubicación geológica de este (Kurdi, Maozhen, & Al-Raweshidy,
2008).
Procesamiento en paralelo: Modo de procesamiento en el que un proceso se divide en partes,
que luego son ejecutadas simultáneamente en procesadores distintos. Se realizan cálculos de
manera simultánea (Almasi & Gottlieb, 1989). Se aceptan cuatro clasificaciones SISD, SIMD,
MISD, MIMD (Flynn, 1972).
SISD: Single Instruction Single Data, es una computadora normal sin paralelismo (Flynn,
1972).
SIMD: Single Instruction Multiple Data, se trata de procesar varias fuentes de datos con un
solo conjunto de procesamiento (Flynn, 1972).
MISD: Multiple Instruction Single Data, arquitectura en la cual varios procesadores están ope-
rando sobre la misma información, usada sobre todo para detección de errores (Flynn, 1972).
MIMD: Multiple Instruction Multiple Data, múltiples procesadores independientes ejecutando
de manera simultánea diferentes conjuntos de datos (Flynn, 1972).
Red ad-hoc: Red en la que todos los dispositivos tienen un mismo estatus y se compone de
todos los que se encuentren en rango. No hay dispositivos especializados en diferentes tareas
(Toh, 2002).
Metodología DAR: Decission Analysis and Resolution, DAR por sus siglas en inglés es una
metodología cuyo objetivo es la evaluación de decisiones y soluciones propuestas. Esto asegura
un proceso de decisión controlado en vez de reaccionario. (The Process Group, 2005).
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6 Referencias y Bibliografía
6.1 Referencias
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