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Universidade Federal de Pernambuco
Centro de Informática
Aluno: Erica Sousa – [email protected]
Orientador: Paulo Maciel – [email protected]
Modelagem de Desempenho, Dependabilidade e Custo para
o Planejamento de Infraestruturas de Nuvem
• Motivação
• Introdução
• Metodologia
• Modelos
• Ferramenta
• Estudo de Caso
• Conclusão
Agenda
2 April 11, 2023
• O planejamento da infraestrutura de computação
em nuvem é uma atividade essencial pois possibilita
que o provedor da nuvem tenha recursos suficientes
para alocá-los e liberá-los dinamicamente
• O planejamento permite o dimensionamento da
infraestrutura de nuvem computacional para
suportarem altos niveis de carga de trabalho com
tempos de resposta aceitáveis
Motivação
3 April 11, 2023
• Um dos grandes desafios da computação em
nuvem é o planejamento da sua infraestrutura de
forma que os serviços sejam provisionados
conforme a solicitação dos usuários
• Um outro desafio é a garantia dos níveis de
disponibilidade e confiabilidade requeridos pelos
serviços hospedados na computação em nuvem
Motivação
4 April 11, 2023
• Uma solução integrada composta por uma
metodologia, métodos, modelos de representação,
modelos de otimização e uma ferramenta
• Seleção de infraestruturas de nuvem que
hospedam ambientes virtuais de aprendizagem de
acordo com requisitos de desempenho,
dependabilidade e custo
Introdução
5 April 11, 2023
• A modelagem hierárquica baseada em redes de
Petri estocásticas, diagramas de bloco de
confiabilidade e expressões matemáticas
• A confecção de modelos de otimização para a
geração de cenários de infraestruturas de nuvem
Introdução
6 April 11, 2023
• A confecção de modelos estocásticos e expressões
algébricas para avaliar o desempenho, a
dependabilidade e o custo da infraestrutura de
nuvem
• O desenvolvimento do Gerador de Modelos
Estocásticos para o Planejamento de Infraestruturas
de Nuvem para geração automática dos modelos
Introdução
7 April 11, 2023
• Método para Geração de Cenários de Computação em Nuvem
• Método para Geração de Modelo de Desempenho
• Método para Geração de Modelo de Dependabilidade
• Método para Geração de Modelo de Custo
• Método para Avaliação de Cenários de Computação em Nuvem
• Método para Seleção de Cenários de Computação em Nuvem
Metodologia
8 April 11, 2023
• Visão de Alto Nível
Metodologia
9 April 11, 2023
• Modelo de Desempenho
• Modelo de Dependabilidade
− Eucalyptus
− Nimbus
− OpenNebula
− OpenStack
− Sistema Computacional
− Máquina Virtual
• Modelo de Custo
− Infraestutura
− Software
− Redundância
Modelos
10 April 11, 2023
Modelo de Desempenho
11 April 11, 2023
• Modelo da Plataforma Eucalyptus
−Modelo de Alto Nível
−Modelo de Baixo Nível
Sistema Computacional Máquina Virtual
Modelo de Dependabilidade
12 April 11, 2023
Hot Standby Cold Standby
Modelo de Dependabilidade
13 April 11, 2023
Warm Standby
Modelo de Dependabilidade
14 April 11, 2023
Custo de Infraestrutura Custo de
Software
Custo de Redundância
Modelo de Custo
15 April 11, 2023
• Gerador de Modelos Estocásticos para o Planejamento de
Infraestruturas de Nuvem (Stochastic Models Generator
for Cloud Infrastructure Planning - SMG4CIP)
−Editor
−Gerador de Cenários
−Gerador de Modelos
−Avaliador
Ferramenta
16 April 11, 2023
Ferramenta
17 April 11, 2023
• Avaliar o impacto da atribuição de diferentes conjuntos de
software a nuvem computacional quando submetida a
variações na carga de trabalho.
• Avaliar o efeito da atribuição de diferentes mecanismos de
redundância aos componentes da nuvem computacional.
Estudo de Caso
18 April 11, 2023
• O cenário adotado consiste no ambiente virtual de
aprendizagem Moodle hospedado na plataforma
de nuvem Eucalyptus.
Estudo de Caso
19 April 11, 2023
• Desempenho e Custo
−Conjuntos de software
• Plataforma Eucalyptus
• Moodle
• MySQL
• Ubuntu
• Apache ou Lighttpd
−Conjunto de hardware
• Processador de dois núcleos
• Memória principal de 2GB
• Memória secundária de 80GB.
Estudo de Caso
20 April 11, 2023
• Tempos de resposta obtidos no modelo de
desempenho considerando as diferentes
configurações de software e de hardware
Estudo de Caso
21 April 11, 2023
• Parâmetros de Custo
Estudo de Caso
22 April 11, 2023
• Resultado
− Conjunto de software 2
−O custo total da infraestrutura de nuvem com os
diferentes conjuntos de software foi (US$) 72.800,00
Estudo de Caso
23 April 11, 2023
• Dependabilidade e Custo
−Componentes
• CLC
• CC
• NC
• Switch
• Roteador
−Mecanismo de Redundância
• None
• Cold Standby
• Hot Standby
• Warm Standby
Estudo de Caso
24 April 11, 2023
• Parâmetros de Dependabilidade de Hardware
• Parâmetros de Dependabilidade de Software
Estudo de Caso
25 April 11, 2023
• Parâmetros de Dependabilidade dos Componentes
Estudo de Caso
26 April 11, 2023
• Parâmetros de Dependabilidade de Redundância
Estudo de Caso
27 April 11, 2023
• Parâmetros de Custo
Estudo de Caso
28 April 11, 2023
• Soluções da Infraestrutura do Cenário - Iteração 1
Estudo de Caso
29 April 11, 2023
• Resultado
−As soluções 8, 37, 38, 40, 42, 43, 44, 54, 61 e 65
Estudo de Caso
30 April 11, 2023
• Criação de soluções com diferentes configurações
de software e de hardware para o sistema Moodle
configurado na plataforma Eucalyptus.
• Criação de soluções com diferentes mecanismos de
redundância atribuídos aos componentes da nuvem
computacional que hospeda o Moodle.
• O resultado da combinação das métricas de
desempenho, dependabilidade e custo foi a
obtenção de um conjunto de soluções capazes de
satisfazer aos requisitos dos usuários do Moodle.
Conclusão
31 April 11, 2023