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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
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• Motivação
• Introdução
• Metodologia
• Modelos
• Ferramenta
• Estudo de Caso
• Conclusão
Agenda
2 April 11, 2023
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• 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
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• 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
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• 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
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• 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
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• 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
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• 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
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• Visão de Alto Nível
Metodologia
9 April 11, 2023
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• 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
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Modelo de Desempenho
11 April 11, 2023
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• Modelo da Plataforma Eucalyptus
−Modelo de Alto Nível
−Modelo de Baixo Nível
Sistema Computacional Máquina Virtual
Modelo de Dependabilidade
12 April 11, 2023
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Hot Standby Cold Standby
Modelo de Dependabilidade
13 April 11, 2023
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Warm Standby
Modelo de Dependabilidade
14 April 11, 2023
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Custo de Infraestrutura Custo de
Software
Custo de Redundância
Modelo de Custo
15 April 11, 2023
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• 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
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Ferramenta
17 April 11, 2023
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• 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
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• O cenário adotado consiste no ambiente virtual de
aprendizagem Moodle hospedado na plataforma
de nuvem Eucalyptus.
Estudo de Caso
19 April 11, 2023
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• 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
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• Tempos de resposta obtidos no modelo de
desempenho considerando as diferentes
configurações de software e de hardware
Estudo de Caso
21 April 11, 2023
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• Parâmetros de Custo
Estudo de Caso
22 April 11, 2023
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• 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
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• 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
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• Parâmetros de Dependabilidade de Hardware
• Parâmetros de Dependabilidade de Software
Estudo de Caso
25 April 11, 2023
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• Parâmetros de Dependabilidade dos Componentes
Estudo de Caso
26 April 11, 2023
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• Parâmetros de Dependabilidade de Redundância
Estudo de Caso
27 April 11, 2023
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• Parâmetros de Custo
Estudo de Caso
28 April 11, 2023
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• Soluções da Infraestrutura do Cenário - Iteração 1
Estudo de Caso
29 April 11, 2023
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• Resultado
−As soluções 8, 37, 38, 40, 42, 43, 44, 54, 61 e 65
Estudo de Caso
30 April 11, 2023
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• 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