Esta tese apresenta a caracterização de desempenho dos serviços executados em um ambiente em nuvem, quando são consideradas rajadas de diferentes origens, intensidades e variabilidades nas cargas de trabalho. Os resultados mostram que a presença de rajadas no processo de chegada das requisições e/ou nas demandas de serviço, ocasiona uma considerável degradação no desempenho dos serviços e, portanto, devem ser consideradas nos modelos de cargas de trabalhos e nas atividades voltadas para avaliação de desempenho em computação em nuvem. Considerando-se a grande influência das rajadas, é proposta e validada uma metodologia que permite monitorar uma carga de trabalho e determinar a ocorrência de rajadas tanto nas taxas de chegadas de requisições quanto nas demandas de serviços. A metodologia utilizada na condução deste trabalho consta de diferentes modelos de cargas de trabalho com rajadas de diferentes variabilidades e intensidades, desenvolvidos e integrados à arquitetura CloudSim-BEQoS proposta nesta tese. Utilizando-se essa arquitetura é possível executar um conjunto de experimentos que possibilitam a obtenção dos resultados que caracterizam o desempenho dos serviços quando são criadas condições de rajadas nas cargas de trabalho submetidas à nuvem. / This thesis presents the performance characterization of the services executed in a cloud environment, when bursts are considered from different sources, intensity and variability in the workload. The results show that the presence of bursts in the arrival process of requests and/or in service demands, causes a significant degradation in the performance of services and therefore should belong to the models of workloads and in the activities considered for performance evaluation in cloud computing. Considering the great influence of bursts, a methodology to monitor a workload and predict the occurrence of bursts in both the rates of request arrivals and the service demands is proposed and validated. The methodology used in the conduction of this work consists in different types of workloads with bursts of different variability and intensity, developed and integrated into the CloudSim-BEQoS architecture proposed in this thesis. By using this architecture it is possible to execute a set of experiments that enable the achievement of the results that characterize the performance of services when bursts conditions are created in the workload submitted to the cloud.

Esta dissertação de mestrado aborda um estudo sobre a caracterização de cargas de trabalho para Web services por meio da análise de Documentos WSDL (Web Service Description Language). Esses documentos, que representam a interface para os serviços, foram obtidos na Web e seus conteúdos analisados estatisticamente. A metodologia utilizada para alcançar a caracterização desejada, constitui-se da coleta e análise dos dados de 1346 arquivos WSDL válidos. O resultado do estudo proposto nesta dissertação contribui para a avaliação de desempenho no que diz respeito a caracterizar os diversos aspectos das cargas de trabalho de Web services. Dentre os dados obtidos ressaltam-se as porcentagens da ocorrência de algumas características tais como o número de operações, tipos de Binding, quantidade de parâmetros de entrada e saída e tipos de dados mais utilizados. Para auxiliar na busca e avaliação das características das WSDLs uma nova ferramenta denominada WSDLAnalyzer é proposta e implementada / This MSc dissertation approaches a study on workload characterization for web services by means of the analysis of WSDL (Web Service Description Language) documents. These documents, that represent the interface to the services, were all obtained in the web and their contents were statistically analyzed. The methodology used to reach the desired characterization comprises the collection and analysis of 1346 WSDL valid files. The result of the study proposed in this dissertation contributes to the performance evaluation of web services in terms of characterizing the several aspects of the workloads. Among the data obtained, the percentage of occurrences of some features, such as the number of operations, the types of binding, the amount of input and output parameters and the more used data types, are highlighted. To support the search and evaluation of the WSDL features a new tool, named WSDLAnalyzer, is proposed and implemented

Esta tese apresenta um conjunto de avaliações experimentais com o objetivo de identificar como as camadas de hardware e software podem ser determinantes na obtenção de desempenho em máquinas virtuais em nuvem. A computação em nuvem apresenta benefícios no fornecimento de serviços de infraestrutura de forma conveniente e sob demanda. Essa oferta de serviços, sob demanda, pode conduzir os clientes à contratação de serviços virtualizados que atendam às suas necessidades com bom desempenho. Quando os serviços de infraestrutura são vendidos ou alugados com a descrição apenas das características das máquinas virtuais, o desempenho obtido pode não ser o desejado devido às restrições dos recursos físicos. Sendo assim, é proposto um levantamento sobre quais informações são fornecidas pelos provedores de nuvem. De posse das informações coletadas, um conjunto de experimentos demonstra a importância da camada de virtualização para os serviços de infraestrutura. Os resultados apresentados nesta tese demonstram que apesar de os provedores terem tipos de máquinas virtuais semelhantes nos recursos virtuais, os recursos físicos são determinantes na obtenção do desempenho. Além dos recursos físicos, os recursos de software também são determinantes na obtenção do desempenho, devido principalmente à marcante influência do virtualizador considerado. / This thesis presents a set of experimental evaluations in order to identify how the hardware and software layers can be crucial in getting services with good performance levels. Cloud computing offers benefits in providing a convenient way of infrastructure services and on demand. This services offer, on demand, can drive customers hiring virtualized services that meet their needs with good performance. When the infrastructure services are sold or leased with a description only of the characteristics of virtual machines, the obtained performance may not be desired due to the restrictions of physical resources. Thus, a survey on what information is provided by cloud providers is proposed. Armed with the information collected, a set of experiments demonstrates the importance of the virtualization layer for infrastructure services. The results presented demonstrate that although providers have similar types of virtual machines in virtual resources, physical resources are determinant in obtaining performance. In addition to the physical resources, the resources of software are also critical in getting the performance, mainly due to the strong influence of the considered virtualizer.

Diversas políticas de escalonamento para aplicações paralelas voltadas a ambientes computacionais distribuídos têm sido propostas. Embora tais políticas apresentem bons resultados, elas são, geralmente, avaliadas em cenários específicos. Quando o cenário muda, com diferentes ambientes distribuídos e condições de carga, essas políticas podem ter seu desempenho deteriorado. Nesse contexto, este trabalho apresenta um estudo comparativo envolvendo dez políticas de escalonamento avaliadas em diferentes cenários. Cada uma das políticas foi submetida a uma combinação de quatro cargas de trabalho de ocupação da UCP e três variações da taxa de comunicação média entre os processos, utilizando a rede. Foram considerados ainda três sistemas distribuídos distintos: dois clusters, com diferentes quantidades de nós, e um grid computacional. Foi utilizada a simulação com ambientes próximos ao real e cargas de trabalho obtidas de modelos realísticos. Os resultados demonstraram que, embora as políticas sejam voltadas a ambientes computacionais paralelos e distribuídos, quando o cenário muda, o desempenho cai e a ordem de classificação entre as políticas se altera. Os resultados permitiram ainda demonstrar a necessidade de se considerar a comunicação entre os processos durante o escalonamento em grids computacionais. / Several scheduling policies for parallel applications directed to the distributed computational environments have been proposed. Although such policies present good results, they, generally, are evaluated in specific scenarios. When scenario change, by using different distributed environments and workload conditions, these policies can have its performance spoiled. In this context, this work presents a comparative study involving ten scheduling policies evaluated on different scenarios. Each policy was submitted to a combination of four CPU occupation workloads and three variations of interprocess average communication rates, using the network. Three different distributed systems had been yet considered: two clusters, with different amounts of nodes, and one grid computing. Simulation was used with environments near to the real and workloads obtained of realistic models. Although the policies are directed to parallel and distributed environments, the results have demonstrated that when scenario change, the performance falls and the ranking between the policies changes too. The results have still allowed to demonstrate the necessity of considering interprocess communication during the scheduling in a grid computing.

Este trabalho detalha a motivação para a avaliação de desempenho não estacionária de sistemas computacionais e introduz uma abordagem para a modelagem dinâmica de desempenho baseada na análise de resposta em frequência. A modelagem dinâmica é uma abordagem essencial que se desenvolveu como recurso importante na engenharia e algumas ciências naturais por muitas décadas e conta com uma coleção de ferramentas matemáticas para descrever o comportamento dinâmico de sistemas. Seja por tradição ou pela dificuldade de aplicação o uso de modelos dinâmicos em avaliação de desempenho de sistemas computacionais é recente e consideravelmente menos explorada que em outros domínios. A contribuição proposta por esta pesquisa, é a formulação de um arcabouço para avaliação de desempenho não estacionário de sistemas computacionais. O propósito desse arcabouço é produzir um modelo analítico dinâmico experimentalmente construído, que represente a dinâmica que governa o desempenho do sistema. A abordagem é composta por: modelo conceitual para formulação de métricas de desempenho transientes; um método empírico para a obtenção do modelo dinâmico; uma metodologia de análise baseada em resposta de frequência. Usos práticos são ilustrados através de estudos de caso em que os resultados demonstram a aplicabilidade da abordagem. / This research work details the motivation for non-stationary performance evaluation in computer systems and introduces an approach for dynamic performance modeling based on frequencyresponse analysis. Dynamic modeling is an essential approach which developed as an important resource in engineering and natural sciences for many decades and counts on a collection of mathematical tools for describing the dynamic behavior of systems. Whether for tradition or difficulty in applying its methods, the use of dynamic modeling in computer systems performance evaluation is recent and less exploited than in other domains. The contribution proposed by the present research is the formulation of a non-stationary performance evaluation framework. The purpose of this framework is to produce an empiric analytical model which represents the dynamics governing the system performance. The approach comprises: a conceptual model for the formulation of dynamic performance metrics; a method to obtain the dynamic model experimentally; a practical methodology based on frequency-domain analysis. Piratical uses are illustrated by study cases in which results show the applicability of the approach.

O presente trabalho propôs-se a identificar indicadores de avaliação desempenho pertinentes a cooperativas de crédito; bem como compreender quais aspectos influenciam a avaliação de desempenho de cooperativas de crédito na visão de cada grupo envolvido, apontando as divergências e convergências de opiniões de agentes e principal, além de conhecer as variáveis determinadas como importantes para avaliar desempenho de cooperativas de crédito sob o ponto de vista dos envolvidos considerando seu perfil; verificar se os princípios do cooperativismo são tidos como importantes nesse processo; e sugerir um Modelo de Avaliação de Desempenho de Cooperativas de Crédito que diminua os conflitos de agência, relacionando a influência da Teoria da Agência com a gestão do desempenho de cooperativas de crédito. Para tanto, a pesquisa foi executada a partir de cinco etapas: a primeira consistiu na seleção de indicadores de Desempenho para Cooperativas de Crédito por intermédio da literatura, resultando em uma lista de 46 indicadores. A segunda foi a etapa de validação dos indicadores (validade de face e conteúdo e Delphi), cujo resultado foi a exclusão e inclusão de indicadores, resultando em um total de 53 indicadores. A terceira etapa identificou junto a cooperados, membros dos Conselhos Fiscal e Administrativo e gerentes quais dos indicadores validados eles julgavam pertinentes às cooperativas de crédito; quais aspectos influenciam na avaliação de desempenho de cooperativas de crédito na visão de cada grupo envolvido; quais as variáveis são tidas como importantes para avaliar desempenho de cooperativas de crédito sob o ponto de vista dos envolvidos considerando seu perfil; qual a influência da teoria da agência na gestão do desempenho de cooperativas de crédito; e se os princípios do cooperativismo são tidos como importantes quando se trata da avaliação de desempenho de cooperativas de crédito. O resultado dessa etapa sugere que para a amostra participante existem divergências de opiniões em relação ao grau de importância de indicadores de desempenho, o que futuramente poderá gerar conflitos de agência. Por sua vez, a quarta etapa consistiu na entrevista com a equipe de planejamento de uma cooperativa singular a fim de conhecer o modelo de avaliação de desempenho utilizado pela mesma. O modelo, adaptado do Balanced Scorecard serviu, juntamente com as considerações das demais etapas dessa pesquisa como guia para a conclusão da quinta etapa do trabalho cujo objetivo foi propor um modelo de avaliação de desempenho para cooperativas de crédito que minimize os conflitos de agência. Esse modelo, formado por cinco módulos é pautado na idéia de que considerando os princípios do cooperativismo é possível reduzir os conflitos de agência de cooperativas de crédito. / The present study intended to identify indicators of performance evaluation relevant to credit unions. Parallel to this objective, our work proposed to: understand which aspects influence credit unions\' performance evaluation in the perspective of each group involved, pointing out divergences and convergences of agents opinions, as well as acknowledging the important variables to evaluate credit unions performance under the point of view of those involved according to their profile; verify if the principles of cooperativism are considered important in this process; suggest a Credit Union Performance Evaluation Model that can reduce agency conflicts by relating the influence of Theory of Agency to credit union performance management. In order to do so, the research was carried out in five stages: the first one consisted in the selection of Performance Indicators for Credit Unions through the literature, resulting in a list of 46 indicators. The second stage was the validation of the indicators (face, content and Delphi validity), whose result was the exclusion and inclusion of indicators, resulting in a total of 53 indicators. The third stage identified which of the validated indicators cooperative members, of the Fiscal Council, Administrative Council and managers judged as relevant to credit unions; which aspects influenced the performance evaluation of credit unions in the view of each group involved; what variables were considered important for evaluating the performance of credit unions from the point of view of those involved considering their profile; what was the influence of Theory of Agency on performance management of credit unions; and whether the principles of cooperativism were held to be important when it came to performance evaluation of credit unions. The result of this last stage suggests that for the participating sample there are divergences of opinions regarding the degree of importance of performance indicators, which in the future may lead to agency conflicts. On the other hand, the fourth stage consisted in interviews with the planning team of aspecific cooperative in order to know the model of performance evaluation used by them. The model, adapted from the Balanced Scorecard served, along with the considerations of the other stages of this research, as a guide to the conclusion of the fifth stage, whose objective was to propose a performance evaluation model for credit unions that minimizes agency conflicts. Composed of five modules, the proposed model is based on the idea that, considering the principles of cooperativism, it\'s possible to reduce the conflicts in credit union agencies.

Recently, indoor localization becomes a hot topic no matter in industry or academic field. Smart phones are good candidates for localization since they are carrying various sensors such as GPS, Wi-Fi, accelerometer, barometer and etc, which can be used to estimate the current location. But there are still many challenges for 3D indoor geolocation using smart phones, among which the map selection and 3D performance evaluation problems are the most common and crucial. In the indoor environment, the popular outdoor Google maps cannot be utilized since we need maps showing the layout of every individual floor. Also, layout of different floors differ from one another. Therefore, algorithms are required to detect whether we are inside or outside a building and determine on which floor we are located so that an appropriate map can be selected accordingly. For Wi-Fi based indoor localization, the performance of location estimation is closely related to the algorithms and deployment that we are using. It is difficult to find out a general approach that can be used to evaluate any localization system. On one hand, since the RF signal will suffer extra loss when traveling through the ceilings between floors, its propagation property will be different from the empirical ones and consequently we should design a new propagation model for 3D scenarios. On the other hand, properties of sensors are unique so that corresponding models are required before we analyze the localization scheme. In-depth investigation on the possible hybrid are also needed in case more than one sensor is operated in the localization system. In this thesis, we firstly designed two algorithms to use GPS signal for detecting whether the smart device is operating inside or outside a building, which is called outdoor-indoor transition detection. We also design another algorithm to use barometer data for determining on which floor are we located, which is considered as a multi-floor transition detection. With three scenarios designed inside the Akwater Kent Laboratory building (AK building) at Worcester Polytechnic Institute (WPI), we collected raw data from an Android phone with a version of 4.3 and conducted experimental analysis based on that. An efficient way to quantitatively evaluate the 3D localization systems is using Cramer-Rao Lower Bound (CRLB), which is considered as the lower bound of the estimated error for any localization system. The characteristics of Wi-Fi and barometer signals are explored and proper models are introduced as a foundation. Then we extended the 2D CRLB into a 3D format so that it can fit the our 3D scenarios. A barometer-assisted CRLB is introduced as an improvement for the existing Wi-Fi Receive Signal Strength (RSS)-only scheme and both of the two schemes are compared with the contours in every scenario and the statistical analysis.

A realistic comparative performance evaluation of indoor Geolocation systems is a complex and challenging problem facing the research community. This is due to the fact that performance of these systems depends on the statistical variations of the fading multipath characteristics of the wireless channel, the density and distribution of the access points in the area, and the number of the training points used by the positioning algorithm. This problem, in particular, becomes more challenging when we address RFID devices, because the RFID tags and the positioning algorithm are implemented in two separate devices. In this thesis, we have designed and implemented a testbed for comparative performance evaluation of RFID localization systems in a controlled and repeatable laboratory environment. The testbed consists of a real-time RF channel simulator, several WiFi 802.11 access points, commercial RFID tags, and a laptop loaded with the positioning algorithm and its associated user interface. In the real-time channel simulator the fading multipath characteristics of the wireless channel between the access points and the RFID tags is modeled by a modified site-specific IEEE 802.11 channel model which combines this model with the correlation model of shadow fading existing in the literature. The testbed is first used to compare the performance of the modified IEEE 802.11 channel model and the Ray Tracing channel model previously reported in the literature. Then, the testbed with the new channel model is used for comparative performance evaluation of two different WiFi RFID devices.

Submitted by Fabricia Fialho Reginato (fabriciar) on 2015-07-30T23:41:43Z No. of bitstreams: 1 MartaBUBICZ.pdf: 2003103 bytes, checksum: 89ed3512b1024e1b433850665792b8b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-30T23:41:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MartaBUBICZ.pdf: 2003103 bytes, checksum: 89ed3512b1024e1b433850665792b8b4 (MD5) Previous issue date: 2013 / Nenhuma / As questões ambientais passam por uma valorização pelas empresas com uma intensidade muito grande nos últimos anos. Inovações tecnológicas geram rápida obsoletização dos produtos e grande volume de resíduos Eletroeletrônicos - REEE. Embora os programas de qualidade contemplem questões de controle ambiental com utilização racional de recursos, reutilização e descarte, os equipamentos eletroeletrônicos ainda não são tratados como prioridade e rigor necessário para seu descarte, com destinação adequada. Este trabalho, desenvolvido no Parque Tecnológico TECNOSINOS e em três empresas prestadoras de serviços, apresenta um modelo de avaliação e controle de desempenho ambiental nas operações de transporte, tratamento e destino final de REEE a partir da caracterização dos produtos pelo seu perfil de toxicidade, que deve ser monitorado. As três empresas que fizeram parte da pesquisa são: POLLO e CESMAR, nas operações de transporte, CESMAR E DC, tratamento e CESMAR e DC, na operação destino final. Os resultados mostram que as operações apresentam lacunas de desempenho importantes, tanto nos aspectos de atendimento à legislação quanto na definição das prioridades de ação. O resultado aponta um desempenho ambiental dos prestadores de serviço com os seguintes dados para duas empresas em cada operação: para as operações de Transporte de 83,2% para POLLO transportes e 58,9% para CESMAR; na Operações de Tratamento, um desempenho de 85,6% para DC e 92,9% para CESMAR; e para as Operações de Destino Final o resultado de desempenho foi de 83,9% para CESMAR e 89,3% para DC. A operação de Transporte teve o menor desempenho entre as operações analisadas. A avaliação de especialistas indica que aspectos importantes no gerenciamento do desempenho ambiental são os que tiveram em alguns casos o pior desempenho, enquanto que outros com menor impacto ambiental são tratados como mais importantes, apresentando os melhores resultados de desempenho. / Environmental issues go through a valuation of companies with very high intensity in recent years . Technological innovations generate rapid devaluation of products and large volume of waste Consumer Electronics - WEEE. Although the quality programs contemplate issues of environmental control with efficient use of resources, reuse and disposal, electronic equipment are not treated as a priority and rigor needed for its disposal, with proper disposal. This work, carried out at Parque Tecnológico TECNOSINOS and three service companies, presents a model for evaluating and controlling environmental performance in transport operations , treatment and disposal of WEEE from the characterization of the product by its toxicity profile, which should be monitored. The three companies that were part of the research are: POLLO and CESMAR , transport operations, CESMAR and DC treatment and CESMAR and DC operation final destination. The results show that the operations have significant performance gaps, both in the aspects of legal compliance and in setting priorities for action. The result indicates environmental performance of service providers with the following data for two companies in each operation: for operations Transport POLLO 83.2% and CESMAR 58.9% for transport; Processing Operations in a performance DC to 85.6% and 92.9 % for CESMAR, and Transactions of the Final Destination performance result was 83.9 % for CESMAR and 89.3% to DC. Operation of Transportation had the lowest performance among the transactions analyzed . The expert assessment indicates that important aspects in the management of environmental performance are those who in some cases had the worst performance, while others with less environmental impact are treated as more important, showed better performance.

Redes Orientadas a Conteúdo (Information-Centric Networks, ICN) são um novo paradigma de comunicação criado para aproximar as infraestruturas de rede às necessidades de sistemas de distribuição de conteúdo. ICN utiliza mecanismos de roteamento e cache projetados para atender requisições por objetos de dados unicamente identificados e desassociados de um localizador fixo. Até o momento, pesquisas sobre ICN focaram principalmente na avaliação de aspectos arquiteturais, tais como o desempenho de diferentes esquemas de roteamento e cache. Entretanto, o método aplicado para distribuir dados utilizando o conceito de objetos também pode impactar a comunicação em uma ICN. Esta tese explora um modelo que permite a distribuição de um conteúdo através de múltiplos objetos de dados. Emprega-se o conceito de relações, definidas como elos entre dois objetos indicando que os dados de um complementam de alguma forma os dados do outro. Tal modelo baseado em relações permite que clientes identifiquem e recuperem os objetos necessários para a reconstrução do conteúdo. Ele é agnóstico ao formato de dados das aplicações, suporta diferentes estruturas de relações e é retrocompatível com especificações atuais de arquiteturas ICN. Também discute-se os principais aspectos de projeto relativos à implementação do modelo na arquitetura NDN. Para avaliar o impacto de relações no desempenho da rede e aplicações, foi realizada uma série de experimentos com dois estudos de caso baseados em cenários relevantes da Internet atual, sendo eles: conteúdo multimídia e páginasWeb. O estudo de caso sobre conteúdo multimídia explora um cenário favorável, no qual relações apresentam uma sobrecarga negligível em contraste ao grande volume de dados dos conteúdos. Os resultados deste estudo de caso mostram que, em comparação com a implementação padrão do NDN, o uso de relações pode reduzir os tempos de download em 34% e o tráfego de rede em 43%. Por sua vez, o estudo de caso sobre páginasWeb explora um cenário no qual relações geram um impacto não negligível na rede e aplicações. A análise deste cenário mostra que, mesmo com a sobrecarga adicional gerada pelas relações, o mecanismo pode reduzir, em média, o tempo de download dos clientes em 28% e o tráfego de rede em 34%. / Information-Centric Networking (ICN) is a communication paradigm created to align the network infrastructures to the needs of content distribution systems. ICN employs routing and caching mechanisms tailored to fulfill requests for uniquely identified data objects not associated to a fixed locator. So far, research about ICN focused primarily on evaluating architectural aspects, such as the performance of di erent routing and caching schemes. However, the method applied to distribute data using the concept of objects can also impact communications in an ICN. In this thesis, we explore a model that enables the distribution of contents as multiple data objects. We employ the concept of relations, defined as links between two objects indicating that the data from one complements in some way the data from the other. Our model based on relations enables clients to identify and retrieve the data pieces required to reconstruct a content. It is application agnostic, supports di erent relation structures, and is backward-compatible with current ICN specifications. We also discuss the main design aspects related to the implementation of the model in the Named Data Networking (NDN) architecture. To evaluate how relations impact network and application performance, we perform a series of experiments with two case studies based on relevant scenarios from the current Internet, namely: multimedia content and Web pages. The multimedia case study explores a favorable scenario in which relations present a negligible overhead in contrast to the high volume of content data. Results from this case study show that, compared to the standard NDN implementation, relations can reduce download times by 34% and network tra c by 43%. In turn, the Web pages case study explores a scenario in which relations generate a non-negligible impact on the network and applications. The analysis of this scenario shows that, even with the additional overhead incurred by relations, the mechanism can reduce on average 28% client download time, and 34%, global network tra c.