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.

Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-03-10T19:35:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Victor Antônio Ribeiro de Lira Cavalcanti.pdf: 3376876 bytes, checksum: f248afb33bde4460b94c42271f85e3c8 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-10T19:42:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Victor Antônio Ribeiro de Lira Cavalcanti.pdf: 3376876 bytes, checksum: f248afb33bde4460b94c42271f85e3c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T19:42:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Victor Antônio Ribeiro de Lira Cavalcanti.pdf: 3376876 bytes, checksum: f248afb33bde4460b94c42271f85e3c8 (MD5) Previous issue date: 2014-04-29 / A Internet possui um papel vital na sociedade atual, possibilitando a existência de aplicações e serviços em diferentes áreas, como saúde, entretenimento, educação e segurança. Entretanto, apesar da Internet ter evoluído consideravelmente em aspectos como velocidade e capacidade, inovações arquiteturais necessárias, por exemplo, para melhor suporte à mobilidade, sofrem resistência em virtude de sua estrutura atual. Nesse contexto, a virtualização de redes de computadores é uma abordagem promissora para resolver o problema atual de ossificação da Internet. Um grande desafio associado a esse conceito é o mapeamento das redes virtuais, devido à natureza NP-difícil do problema. Com isso, diversas heurísticas têm sido propostas com o objetivo de alcançar alocações eficientes. Contudo, apesar de as abordagens existentes aperfeiçoarem métricas de desempenho, como o custo e a taxa de aceitação das requisições, questões de dependabilidade não são consideradas no mapeamento. Dependabilidade envolve métricas como confiabilidade e disponibilidade, as quais impactam diretamente a qualidade do serviço. Logo, tais métricas são de grande importância e devem ser consideradas na formulação de problemas de otimização para alocação de redes virtuais. Este trabalho propõe um algoritmo baseado na metaheurística GRASP (Greedy Randomized Adaptive Search Procedure) para o mapeamento de redes virtuais confiáveis. Políticas de redundância são consideradas na alocação para satisfazer requisições de redes virtuais com restrições de alta disponibilidade. Além disso, é proposta uma abordagem hierárquica e heterogênea, com modelos formais em redes de Petri estocásticas (SPN) e diagramas de bloco de confiabilidade (RBD) para representar e avaliar disponibilidade das redes virtuais. Esses modelos são gerados e avaliados automaticamente pela ferramenta Mercury, ao longo do processo de mapeamento. Estudos de caso são propostos para demonstrar a aplicabilidade dos modelos e algoritmo adotados. Os resultados experimentais demonstram o impacto da adoção de questões de dependabilidade na alocação, bem como a relação entre a disponibilidade e o custo das redes virtuais.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:58:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3248_1.pdf: 4379364 bytes, checksum: b869d1765e6aa1354851fb3cb6cf1a58 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Atualmente os sistemas de informação estão presentes em todas as atividades do nosso cotidiano, sendo aplicados em diversas áreas, desde saude, comunicação e educação ate finanças, seguranca e entretenimento. Dado o uso disseminado destes sistemas, a indisponibilidade ou desempenho insuficiente dos serviços providos têm sido objetos de atenção particular dos provedores de servicos, infraestruturas, projetistas e da comunidade científica. O planejamento de capacidade destas infraestruturas, permite que os serviços providos atendam a níveis aceitaveis de qualidade (como tempo de resposta, disponibilidade e confiabilidade), fazendo com que os recursos sejam dimensionados de maneira que os custos associados sejam minimizados e os níveis de servicos estabelecidos sejam atendidos. Atualmente, grande parte das infraestruturas computacionais existentes pelo mundo vêm utilizando cada vez mais a tecnologia de virtualização em seus sistemas. A virtualização muda a forma sobre como são utilizados os recursos computacionais. E possível consolidar multiplas plataformas rodando diferentes sistemas operacionais e aplicações heterogêneas em uma unica poderosa e confiavel plataforma. Grandes empresas, tais como IBM, Microsoft e HP, estão investindo cada vez mais em diversas soluções de virtualização. Neste contexto, este trabalho visa o desenvolvimento de um gerador de carga para auxiliar o planejamento de capacidade de sistemas em um ambiente de servidores virtuais. Durante esta pesquisa foram desenvolvidos mecanismos para geração de cargas de trabalho aplicadas a uma ferramenta de planejamento de capacidade em um ambiente de servidores virtuais (HP VSE), o HP Capacity Advisor. A carga sintetica gerada realiza a simulação do consumo dos principais recursos computacionais das infraestruturas (processador, memoria, disco e rede) e e gerada no formato de um trace suportado pelo Capacity Advisor. Desta forma o trace gerado pode ser importado pela ferramenta, possibilitando o estudo e a inuência destes recursos no desempenho do sistema para o planejamento de capacidade da infraestrutura computacional

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.