Abstract This paper presents the design, development, and implementation of Kulla, a virtual container-centric construction model that mixes loosely coupled structures with a parallel programming model for building infrastructure-agnostic distributed and parallel applications. In Kulla, applications, dependencies and environment settings, are mapped with construction units called Kulla-Blocks. A parallel programming model enables developers to couple those interoperable structures for creating constructive structures named Kulla-Bricks. In these structures, continuous dataflow and parallel patterns can be created without modifying the code of applications. Methods such as Divide&Containerize (data parallelism), Pipe&Blocks (streaming), and Manager/Block (task parallelism) were developed to create Kulla-Bricks. Recursive combinations of Kulla instances can be grouped in deployment structures called Kulla-Boxes, which are encapsulated into VCs to create infrastructure-agnostic parallel and/or distributed applications. Deployment strategies were created for Kulla-Boxes to improve the IT resource profitability. To show the feasibility and flexibility of this model, solutions combining real-world applications were implemented by using Kulla instances to compose parallel and/or distributed system deployed on different IT infrastructures. An experimental evaluation based on use cases solving satellite and medical image processing problems revealed the efficiency of Kulla model in comparison with some traditional state-of-the-art solutions.

中文翻译：

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Kulla，一种以容器为中心的构建模型，用于构建与基础设施无关的分布式和并行应用程序

摘要 本文介绍了 Kulla 的设计、开发和实现，Kulla 是一种虚拟的以容器为中心的构建模型，该模型将松散耦合结构与并行编程模型混合在一起，用于构建与基础设施无关的分布式和并行应用程序。在 Kulla 中，应用程序、依赖项和环境设置被映射到称为 Kulla-Blocks 的构造单元。并行编程模型使开发人员能够将这些可互操作的结构结合起来，以创建名为 Kulla-Bricks 的构造性结构。在这些结构中，无需修改应用程序代码即可创建连续数据流和并行模式。开发了 Divide&Containerize（数据并行）、Pipe&Blocks（流）和 Manager/Block（任务并行）等方法来创建 Kulla-Bricks。Kulla 实例的递归组合可以分组在称为 Kulla-Boxes 的部署结构中，这些结构被封装到 VC 中以创建与基础设施无关的并行和/或分布式应用程序。为 Kulla-Boxes 创建了部署策略，以提高 IT 资源的盈利能力。为了展示该模型的可行性和灵活性，通过使用 Kulla 实例来组合部署在不同 IT 基础设施上的并行和/或分布式系统，实现了结合实际应用程序的解决方案。基于解决卫星和医学图像处理问题的用例的实验评估揭示了 Kulla 模型与一些传统的最先进解决方案相比的效率。它们被封装到 VC 中以创建与基础设施无关的并行和/或分布式应用程序。为 Kulla-Boxes 创建了部署策略，以提高 IT 资源的盈利能力。为了展示该模型的可行性和灵活性，通过使用 Kulla 实例来组合部署在不同 IT 基础设施上的并行和/或分布式系统，实现了结合实际应用程序的解决方案。基于解决卫星和医学图像处理问题的用例的实验评估揭示了 Kulla 模型与一些传统的最先进解决方案相比的效率。它们被封装到 VC 中以创建与基础设施无关的并行和/或分布式应用程序。为 Kulla-Boxes 创建了部署策略，以提高 IT 资源的盈利能力。为了展示该模型的可行性和灵活性，通过使用 Kulla 实例来组合部署在不同 IT 基础设施上的并行和/或分布式系统，实现了结合实际应用程序的解决方案。基于解决卫星和医学图像处理问题的用例的实验评估揭示了 Kulla 模型与一些传统的最先进解决方案相比的效率。通过使用 Kulla 实例组合部署在不同 IT 基础设施上的并行和/或分布式系统，实现了结合实际应用程序的解决方案。基于解决卫星和医学图像处理问题的用例的实验评估揭示了 Kulla 模型与一些传统的最先进解决方案相比的效率。通过使用 Kulla 实例组合部署在不同 IT 基础设施上的并行和/或分布式系统，实现了结合实际应用程序的解决方案。基于解决卫星和医学图像处理问题的用例的实验评估揭示了 Kulla 模型与一些传统的最先进解决方案相比的效率。