Sistemi ed ambienti distribuiti per soluzioni globali ed aperte con supporto alla mobilità

DEIS-Università di Bologna

Obiettivi del Programma di Ricerca

Questa ricerca vuole investigare e proporre nuovi modelli per la comunicazione e l'interazione tra le risorse di un sistema distribuito globale. I nuovi modelli devono considerare proprietà come efficienza, interoperabilità, affidabilità, conformità agli standard, integrando anche nuove forme di coordinamento nelle applicazioni.

La ricerca della UR di Bologna ha l'obiettivo di investigare il nuovo scenario per la definizione e la realizzazione di un ambiente di programmazione per lo sviluppo di applicazioni ad elevata mobilità e dinamicità.

La ricerca si pone i seguenti obiettivi.

	La definizione di un modello di programmazione per entità attive e mobili. L'accento è posto su modelli ad agenti mobili, applicabili a sistemi distribuiti e globali. Si ritiene fondamentale considerare i modelli di coordinamento per sistemi multi-componente considerando le caratteristiche in termini di meccanismi e astrazioni, confrontandone pregi e difetti
	La valutazione e la realizzazione di nuove forme di coordinamento tra agenti attraverso entità a diversi livelli di astrazione, come blackboard e spazi delle tuple
	La conformità con gli standard, riconosciuti o di fatto, in ambito distribuito. La interoperabilità garantita da CORBA come modello cliente/servitore in ambito object-oriented, per esempio, consente un'ulteriore dimensione di apertura del sistema. Lo stesso si può dire per il livello di interfaccia utente presentato dai più diffusi browser Web
	L'effettiva realizzazione di un supporto basato sul modello ad agenti mobili, progettato insieme ad altre UR del progetto, capace di garantire le funzioni necessarie alla comunicazione e al coordinamento tra risorse diverse, con politiche differenziate
	La progettazione e realizzazione di un ambiente di programmazione dinamico basato su tale supporto. Tale ambiente dovrà essere capace di adeguarsi alle evoluzioni delle applicazioni e del sistema, nell'ottica di ottenere il migliore uso delle risorse attraverso politiche di distribuzione, bilanciamento del carico e di tolleranza ad guasti. Si prevede la integrazione all'interno dell'ambiente di strumenti di supporto per migliorare e facilitare la gestione ed il coordinamento di applicazioni distribuite strutturate in termini di entità mobili
	La realizzazione di politiche e la implementazione di meccanismi per garantire le proprietà correlate alla sicurezza dei sistemi aperti e mobili (integrità, riservatezza, autenticazione, autorizzazione)
	La realizzazione di un insieme di applicazioni globali per verificare sia il modello proposto, sia l'ambiente prodotto. Tali applicazioni verranno scelte in modo congiunto e sviluppate insieme non solo con le altre UR del sottoprogetto, ma anche con altre UR dello stesso progetto coinvolte in altri sottoprogetti

Il programma di ricerca, che viene delineato nel seguito, verrà svolto in stretta collaborazione con altre UR (Catania, Messina, Modena, Pisa Scienze, Salerno), nell'ambito del sottoprogetto "Network Computing". Inoltre, si prevedono forti interazioni con le UR degli altri sottoprogetti soprattutto nell'ambito di applicazioni come la teledidattica e il commercio elettronico.

Workplan del lavoro: al momento diviso in due fasi.

Fase 1

Partendo da proposte e sistemi esistenti e dalle conoscenze pregresse nel settore del calcolo parallelo e del coordinamento, la prima fase (12 mesi) si propone di arrivare a identificare un modello ad entità mobili per soluzioni globali ed aperte. Obiettivo del modello è consentire una metodologia generale capace di integrare le conoscenze nel settore distribuito e parallelo con il nuovo scenario globale.

Questo modello deve essere validato, da un lato, dalla progettazione e realizzazione di prototipi per arrivare a una rapida esecuzione di applicazioni su architetture distribuite, dall'altro dalla progettazione di supporti, sia come meccanismi sia come politiche, adatte a ottenere efficienza, interoperabilità e sicurezza in modo facilmente usabile dall'utente.

La realizzazione dei prototipi si basa sull'uso di ambienti ad oggetti esistenti, come Java, il cui obiettivo è consentire facilmente l'organizzazione di applicazioni tra nodi diversi e la loro integrazione con lo scenario Web. Si considera fondamentale anche l'uso di architetture eterogenee, come sistemi UNIX e Windows, per sviluppare supporti eterogenei con possibilità di consentire parallelismo e comunicazione.

I risultati attesi da questa fase sono quindi:

	definizione di modelli di programmazione a entità attive e mobili (Sistema SOMA)
	valutazione di modelli di coordinamento compatibili con lo scenario determinato (Sistema ACLT)
	definizione di modelli di sicurezza adeguati alle diverse esigenze delle applicazioni ed efficienti
	progettazione e realizzazione di prototipi (usando Java) e verificando interoperabilità con standard come CORBA
	verifiche di efficienza anche nel caso di realizzazioni multipiattaforma
	definizione dei componenti dell'ambiente necessari alla usabilità del sistema per un ampio spettro di applicazioni

Fase 2

Sulla base della esperienza acquisita nel corso della fase 1, nella seconda fase (12 mesi) ci si propone il progetto e lo sviluppo di un ambiente di supporto dinamico che integri i necessari strumenti di supporto per la gestione e il coordinamento di applicazioni distribuite a entità mobili. In tale ambito si ritengono, inoltre, importanti problematiche come sicurezza ed efficienza.

Come attività parallela, si prevede una valutazione dell'ambiente di programmazione risultante su diversi casi applicativi.

I risultati attesi da questa fase sono:

	completa realizzazione dell'ambiente dinamico basato sul modello identificato nella prima fase da questa e altre UR
	integrazione all'interno dell'ambiente di strumenti di supporto per migliorare e facilitare la gestione e il coordinamento di applicazioni distribuite a entità mobili e attive
	realizzazione di applicazioni che possano trarre vantaggio dal modello, nel settore della educazione a distanza, del commercio elettronico, della gestione dei sistemi (network management)

In particolare, si privilegeranno applicazioni ad ampio accesso, con interfaccia tipo Web, per verificare le prestazioni e la flessibilità del sistema risultante. Le applicazioni saranno realizzate in collaborazione con altre UR del sottoprogetto. Inoltre, si prevede una forte interazione con le UR del sottoprogetto Sistemi Multimediali e Sistemi Reattivi.

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