O uso de serviços em nuvem tem o potencial de oferecer vários benefícios para pequenas e médias empresas, como disponibilidade de recursos sob demanda, pagamento conforme o uso e escalabilidade. Apesar de existirem vários estudos e ferramentas para apoiar a migração de aplicações para serviços em nuvem, existe uma carência de diretrizes para apoiar a migração para a nuvem de forma sistemática. Como consequência, a migração é feita de forma ad hoc, o que pode aumentar significativamente os custos e comprometer o sucesso da migração. Essa pesquisa usa a KAOS, uma técnica da engenharia de requisitos orientada a metas, para criar um catálogo de metas que orienta equipes na migração de aplicações para cinco serviços de nuvem amplamente utilizados: banco de dados relacional, máquinas virtuais, armazenamento, deployment e filas. Metas, que representam objetivos de migração, foram extraídas seguindo um processo que utiliza os modelos de metas, de responsabilidade e de obstáculos que pertencem ao KAOS. Uma avaliação com profissionais experientes em migração indicou que o catálogo de metas pode ajudar empresas e profissionais com pouca experiência na migração de aplicações para serviços em nuvem além de contribuir na identificação de aspectos críticos e relevantes do processo de migração. Pequenas e médias empresas podem economizar um esforço significante usando o catálogo de metas como guia durante o processo de análise de transferência de aplicações para serviços em nuvem. / Cloud services might offer several benefits to small and medium companies, such as on-demand resource provisioning, pay-as-you-go, and scalability. Although there are several studies and tools to support the application migration to the cloud, the lack of guidelines to support a systematic cloud migration often leads to ad hoc migrations, which significantly increase costs and compromise the migration success. This research uses the KAOS, a goal-oriented requirement engineering technique, to devise a catalogue of goals that guide migration teams when migratingWeb applications to five widely used cloud services: relational databases, virtual machines, storage, deployment and queuing. Goals, which represent migration objectives, were identified following a systematic process based on the KAOS goal, responsibility and obstacle model. A rigorous evaluation with qualified professionals showed that the catalogue assists novice companies and professionals regarding cloud migration. In addition, the catalogue contributes to identifying critical and relevant aspects of the migration process. Small and medium companies might save a significant effort by using the catalogue as a guide when analysing the migration of applications to the cloud.

O uso de serviços em nuvem tem o potencial de oferecer vários benefícios para pequenas e médias empresas, como disponibilidade de recursos sob demanda, pagamento conforme o uso e escalabilidade. Apesar de existirem vários estudos e ferramentas para apoiar a migração de aplicações para serviços em nuvem, existe uma carência de diretrizes para apoiar a migração para a nuvem de forma sistemática. Como consequência, a migração é feita de forma ad hoc, o que pode aumentar significativamente os custos e comprometer o sucesso da migração. Essa pesquisa usa a KAOS, uma técnica da engenharia de requisitos orientada a metas, para criar um catálogo de metas que orienta equipes na migração de aplicações para cinco serviços de nuvem amplamente utilizados: banco de dados relacional, máquinas virtuais, armazenamento, deployment e filas. Metas, que representam objetivos de migração, foram extraídas seguindo um processo que utiliza os modelos de metas, de responsabilidade e de obstáculos que pertencem ao KAOS. Uma avaliação com profissionais experientes em migração indicou que o catálogo de metas pode ajudar empresas e profissionais com pouca experiência na migração de aplicações para serviços em nuvem além de contribuir na identificação de aspectos críticos e relevantes do processo de migração. Pequenas e médias empresas podem economizar um esforço significante usando o catálogo de metas como guia durante o processo de análise de transferência de aplicações para serviços em nuvem. / Cloud services might offer several benefits to small and medium companies, such as on-demand resource provisioning, pay-as-you-go, and scalability. Although there are several studies and tools to support the application migration to the cloud, the lack of guidelines to support a systematic cloud migration often leads to ad hoc migrations, which significantly increase costs and compromise the migration success. This research uses the KAOS, a goal-oriented requirement engineering technique, to devise a catalogue of goals that guide migration teams when migratingWeb applications to five widely used cloud services: relational databases, virtual machines, storage, deployment and queuing. Goals, which represent migration objectives, were identified following a systematic process based on the KAOS goal, responsibility and obstacle model. A rigorous evaluation with qualified professionals showed that the catalogue assists novice companies and professionals regarding cloud migration. In addition, the catalogue contributes to identifying critical and relevant aspects of the migration process. Small and medium companies might save a significant effort by using the catalogue as a guide when analysing the migration of applications to the cloud.

A computação em nuvem emerge quando se trata da necessidade dos desenvolvedores de TI de sempre aumentar ou incluir novas capacidades, o mais rápido possível, com o menor investimento possível. Ela vem sendo apontada como uma das maiores inovações em TI nos últimos anos e por isso vem chamando a atenção tanto da comunidade acadêmica quanto da comercial. Apesar deste crescente interesse na tecnologia pela literatura acadêmica, a maior parte do foco das pesquisas se dá nos aspectos técnicos, como potencial computacional e custos. Pesquisas sobre as preferências dos profissionais da área relativa à computação em nuvem como uma ferramenta de negócios estão limitadas a estudos de consultorias e empresas privadas. Esta pesquisa tem como objetivo apresentar um estudo do impacto de diferentes dimensões sobre a intenção de adoção da computação em nuvem por profissionais de TI. Para isto, utiliza uma variação do modelo TAM/UTAUT para verificação de intenção de adoção de novas tecnologias. O método escolhido foi a pesquisa survey, realizada a partir de um instrumento previamente proposto e adaptado, sendo feita em duas etapas: estudo de pré-teste e estudo final. Diferentes técnicas estatísticas foram empregadas para refinar o instrumento, como Análise de Confiabilidade, Análise Fatorial Exploratória e Análise Fatorial Confirmatória, utilizando o método PLS (Partial Least Squares) para Equações Estruturais. Como resultado deste refinamento emergiu um modelo teórico de pesquisa final contendo 8 dimensões e 36 itens. Como contribuição para a área de SI, o modelo teórico de pesquisa final se mostrou adequado para avaliar a intenção de adoção da computação em nuvem por profissionais de TI. A principal contribuição da pesquisa para a prática gerencial é o modelo de intenção de adoção da computação em nuvem, que pode auxiliar provedores de computação em nuvem, através da mensuração das principais razões para sua adoção, que são Utilidade Percebida e Atitude Frente à Inovação Tecnológica. Também demonstra que não existe uma relação positiva entre Segurança e Confiança e a Intenção Comportamental. Doze hipóteses foram validadas e seis das hipóteses propostas foram negadas pelos dados. Estas informações buscam fornecer material para que se possa inspirar os esforços no desenvolvimento da tecnologia como ferramenta de negócio. / Cloud computing emerges when we talk about the necessity of the IT developers to always increase or add new capabilities, as soon as possible, with the lowest investment possible. It has been appointed as one of the biggest IT innovations in the recent years, and for that reason it’s been calling the attention of the academic and management communities. Even with the growing interest by the academic community, most of the research focus on technical aspects, such as computational potencial and costs. Researches involving professionals’ preferences with cloud computing as a business tool are limited to consultant and private studies at most. This research has the purpose of presenting a study about the impact of different dimensions in the intention of adoption of cloud computing by IT professionals. To do so, it uses a variation of the TAM/UTAUT model for the verification of the intention of adopting new technologies. The research method is the survey research, made with a previously proposed and adapted instrument, conducted in two stages: pre-test study and final study. Different statistical techniques were used to refine the instrument, such as Reliability Analisis, Exploratory Factor Analysis and Confirmatory Factor Analysis, this one using the PLS (Partial Least Squares) Path modeling for SEM (Structural Equation Modeling). As a result of this refinement, emerged a theorical research model containing 8 dimensions and 36 measuring items. As contribution to the IS area, the theorical model proved adequate to assess the intention of adoption of cloud computing by IT professionals. The research’s main contribution to the business practice is the model of cloud computing intention of adoption, that aids cloud providers, trought the measurement of the main reasons behind the adoption of the technology, wich are Perceived Utility and Attitude Towards Technology Innovation. Also demonstrates that there are no positive relation between Security and Trust and the Behaviorial Intention. Twelve of the hypothesis were sustained, and six of the proposed hypothesis were denied by the data. This information intends to inspire efforts in developing the technology as a business tool.

Computação em nuvem é um novo paradigma, onde recursos computacionais são disponibilizados como serviços. Neste cenário, o usuário não tem a necessidade de adquirir infraestrutura, ele pode alugar os recursos de um provedor e usá-los durante um certo período de tempo. Além disso, o usuário pode facilmente alocar e desalocar quantos recursos ele desejar, num ambiente totalmente elástico. O usuário só é cobrado pelo efetivo uso que for feito dos recursos alocados, isso significa que ele somente pagará pelo que for utilizado. Por outro lado, usuários de processamento de alto desempenho (PAD) tem a necessidade de utilizar grande poder computacional como uma ferramenta de trabalho. Para se ter acesso a estes recursos, são necessários investimentos financeiros adequados para aquisição de sistemas para PAD. Mas, neste caso, duas situações podem incorrer em problemas. O usuário necessita ter acesso aos recursos financeiros totais para adquirir e manter um sistema para PAD, e esses recusros são limitados. O propósito dessa dissertação é avaliar se o paradigma de computação em nuvem é um ambiente viável para PAD, verificando se este modelo de computação tem a capaciodade de prover acesso a ambientes que podem ser utilizados para a execução de aplicações de alto desempenho, e também, se o custo benefício apresentado é melhor do que o de sistemas tradicionais. Para isso, todo o modelo de computação em nuvem foi avaliado para se identificar quais partes dele tem o potencial para ser usado para PAD. Os componentes identificados foram avaliados utilizando-se proeminentes provedores de computação em nuvem. Foram analisadas as capacidades de criação de ambientes de PAD, e tais ambientes tiveram seu desempenho analisado através da utilização de técnicas tradicionais. Para a avaliação do custo benefício, foi criado e aplicado um modelo de custo. Os resultados mostraram que todos os provedores analisados possuem a capacidade de criação de ambientes de PAD. Em termos de desempenho, houveram alguns casos em que os provedores de computação em nuvem foram melhores do que um sistema tradicional. Na perspectiva de custo, a nuvem apresenta uma alternativa bastante interessante devido ao seu modelo de cobrança de acordo com o uso. Como conclusão dessa dissertação, foi mostrado que a computação em nuvem pode ser utilizada como uma alternativa real para ambientes de PAD. / Cloud computing is a new paradigm, where computational resources are offered as services. In this context, the user does not need to buy infrastructure, the resources can be rented from a provider and used for a period of time. Furthermore the user can easily allocate as many resources as needed, and deallocate them as well, in a totally elastic environment. The resources need to be paid only for the effective usage time. On the other hand, High-Performance Computing (HPC) requires a large amount of computational power. To acquire systems capable for HPC, large financial investments are necessary. Apart from the initial investment, the user must pay the maintenance costs, and has only limited computational resources. To overcome these issues, this thesis aims to evaluate the cloud computing paradigm as a candidate environment for HPC. We analyze the efforts and challenges for porting and deploy HPC applications to the cloud. We evaluate if this computing model can provide sufficient capacities for running HPC applications, and compare its cost efficiency to traditional HPC systems, such as clusters. The cloud computing paradigm was analyzed to identify which models have the potential to be used for HPC purposes. The identified models were then evaluated using major cloud providers, Microsoft Windows Azure, Amazon EC2 and Rackspace and compare them to a traditional HPC system. We analyzed the capabilities to create HPC environments, and evaluated their performance. For the evaluation of the cost efficiency, we developed an economic model. The results show that all the evaluated providers have the capability to create HPC environments. In terms of performance, there are some cases where cloud providers present a better performance than the traditional system. From the cost perspective, the cloud presents an interesting alternative due to the pay-per-use model. Summarizing the results, this dissertation shows that cloud computing can be used as a realistic alternative for HPC environments.

As redes de computadores têm evoluído para acomodar uma grande variedade de serviços, tais como streaming de vídeos de alta qualidade e entrega de conteúdo sensível a atrasos. Estes serviços têm aumentado a demanda por recursos não originalmente considerados na Internet. Com a promessa de atender novas demandas de rede rapidamente, pesquisadores propuseram Redes Programáveis, nas quais o comportamento dos dispositivos de rede pode ser alterado utilizando aplicativos. Entretanto, tal comportamento pode não ser um consenso entre usuários da rede. O surgimento de Redes Virtualizadas superou tal questão, ao permitir a coexistência de múltiplas redes virtuais sobre a mesma infraestrutura física. A fim de se obter redes virtuais isoladas com comportamento programável, foram propostas as Redes Virtuais Programáveis (RVP). Diante dessa nova realidade, os administradores de rede não estão mais olhando unicamente para dispositivos de rede. Eles estão olhando para um sistema composto de dispositivos e aplicativos de rede que definem o comportamento individual de cada rede virtual. Isso requer não apenas novas ferramentas e abordagens de gerenciamento, além disso, exige a revisão de conceitos tradicionais sobre redes. Implementações de RVP são encontradas principalmente em testbeds e ambientes de Computação em Nuvem. Testbeds são muito propícios à inovação, mas possuem fortes limitações no que diz respeito a migração de soluções experimentais para produção. Por outro lado, computação em nuvem é um ótimo ambiente de produção, mas possui restrições de flexibilidade e inovação, uma vez que as soluções de rede adotadas geralmente são proprietárias. Portanto, nesta dissertação introduz-se um novo modelo de negócio que permite a criação de soluções inovadoras em ambientes de produção, a Programabilidade de Redes como um Serviço (NPaaS). Diferente do modelo de negócio de redes tradicionais, onde os usuários finais são apenas consumidores dos serviços de rede já disponíveis, em NPaaS os usuários finais também são capazes de desenvolver e implantar novas soluções de rede. Para apoiar NPaaS, propõe-se uma plataforma de gerenciamento de rede virtual programável, chamada ProViNet. Essa plataforma fornece a arquitetura de software e estratégias necessárias para permitir a implantação e gestão NPaaS. Uma avaliação qualitativa do modelo de negócio NPaaS foi realizada, o resultado foi contrastado com alguns dos modelos de negócio praticados atualmente. Assim, enfatizando a singularidade do NPaaS. Enquanto isso, uma avaliação experimental foi realizada para demonstrar a viabilidade da plataforma ProViNet. Os resultados mostraram que NPaaS representa uma alternativa promissora para ambientes de rede virtual com acesso público, como as nuvens públicas. Além disso, uma avaliação quantitativa do protótipo da plataforma demonstrou a viabilidade técnica e provou que aplicativos de rede desenvolvidos usando BPMN são capazes de executar com desempenho aceitáveis. / Computer networks have evolved to accommodate a wide variety of services, such as streaming of high quality videos and delay-sensitive content delivery. These services have increased the demand for features not originally considered in the Internet. Aiming to address novel network demands quickly, some researchers proposed Programmable Networks, in which network devices behavior can be changed using applications. Notwithstanding, such behavior might not be a consensus between computer network stakeholders. The emergence of Virtualized Networks overcame this issue by allowing the coexistence of multiple virtual networks on the same physical infrastructure. Finally, the convergence of programmability and virtualization techniques are explored within a third concept, the Programmable Virtual Networks (PVN). Faced with this new reality, network administrators are no longer just looking at network devices. They are looking at a system made of virtual devices and applications that define each virtual network behavior. This requires not just new tools and management approaches, over and above that, requires new thinking. PVN deployments are found mostly in shared experimental facilities (also known as testbeds) and Cloud Computing environments. Testbeds are very innovation friendly, but with strong limitations in regards to taking experimental solutions to production. On the other hand, Cloud computing is a great production environment, but presents flexibility and innovation restrictions once network solutions adopted are usually proprietary. Therefore, in this dissertation it is introduced Network Programming as a Service (NPaaS), a new business model that aims to facilitate the conduct of innovative solutions for production environments. Different from traditional network business models, where end-users are just consumers of network services already available, in NPaaS, end-users are also able to develop and deploy novel network solutions. To support NPaaS, Programmable Virtual Network management platform is proposed. Such platform, named ProViNet, provides all architectural and technical features necessary to enable NPaaS deployment and management. A qualitative evaluation of the NPaaS business model was performed, and the result was contrasted with some of the current models, thus, emphasizing the singularity of NPaaS. In the meanwhile, an experimental evaluation was conducted to demonstrate the feasibility of ProViNet platform. Results have shown that NPaaS represent a promising alternative for virtual network environments with public access such as public clouds. Moreover, a quantitative evaluation of the platform prototype demonstrated the technical feasibility and proved that network applications developed using BPMN are able to run with acceptable performance rates.

O uso de clusters e grids tem beneficiado durante anos a comunidade de computação de alto desempenho (HPC). O uso deste tipo de sistemas tem permitido aos cientistas usar conjuntos de dados maiores para executar cálculos mais complexos. A computação de alto desempenho tem ajudado para obter aqueles resultados em menos tempo, mas aumentou o custo das despesas de capital nesta área da ciência. Como alguns projetos de e-science são realizados também em ambientes de rede altamente distribuídos, ou usando conjuntos de dados imensos que muitas vezes requerem computação em grade, eles são muito bons candidatos para as iniciativas de computação em nuvem. O paradigma Cloud Computing surgiu como uma solução prática com foco comercial para realizar computação científica em larga escala. A elasticidade da nuvem e o modelo pay-as-you-go apresenta uma oportunidade interessante para aplicações comumente executados em supercomputadores ou clusters. Esta tese apresenta e avalia os desafios da migração e execução da previsão numérica de tempo (NWP) numa infra-estrutura de computação em nuvem. Foi realizada a migração desta aplicação HPC e foi avaliado o desempenho em um cluster local e na nuvem utilizando diferentes tamanhos de instâncias virtuais. Analisamos as principais características da aplicação executando na nuvem. As experiências demonstram que, embora o processamento e a rede criam um fator limitante, o armazenamento dos conjuntos de dados de entrada e saída na nuvem apresentam uma opção atraente para compartilhar resultados e facilitar a implantação de um ambiente de ensaio para investigação meteorológica. Os resultados mostram que a infraestrutura de nuvem pode ser usada como uma alternativa viável de HPC para software de previsão numérica do tempo. / The usage of clusters and grids has benefited for years the High Performance Computing (HPC) community. These kind of systems have allowed scientists to use bigger datasets and to perform more intensive computations, helping them to achieve results in less time but has also increased the upfront costs associated with this area of science. As some e-Science projects are carried out also in highly distributed network environments or using immense data sets that sometimes require grid computing, they are good candidates for cloud computing initiatives. The Cloud Computing paradigm has emerged as a practical solution to perform large-scale scientific computing. The elasticity of the cloud and its pay-as-you-go model presents an attractive opportunity for applications commonly executed in clusters or supercomputers. In this context, the user does not need to buy infrastructure, the resources can be rented from a provider and used for a period of time. This thesis presents the challenges and solutions of migrating a numerical weather prediction (NWP) application to a cloud computing infrastructure. We performed the migration of this HPC application and evaluated its performance in a local cluster and the cloud using different instance sizes. We analyzed the main characteristics of the application running in the cloud. The experiments demonstrate that, although processing and networking create a limiting factor, storing input and output datasets in the cloud presents an attractive option to share results and ease the deployment of a test-bed for a weather research platform. Results show that cloud infrastructure can be used as a viable HPC alternative for numerical weather prediction software.

Provedores de serviços de nuvem disponibilizam uma interface através da qual seus clientes podem solicitar, usar e liberar estes recursos. Muitos serviços implantados em nuvens incluem um componente para gerenciamento automatizado de recursos, encarregado de requisitar e librar recursos sem intervenção humana, à medida que a demanda varia. A técnica padrão para o gerenciamento de recursos se baseia em regras sobre utilização de recursos. Quando ocorre um aumento significativo na carga em um curto espaço de tempo, o sistema pode levar vários ciclos de monitoramento e ação até alcançar uma configuração adequada. Neste período, o sistema permanece sobrecarregado. Nesta pesquisa, investigamos como compreender adequadamente os efeitos da variação na disponibilidade de recursos sobre a capacidade de um sistema e como aplicar este conhecimento para melhorar sua elasticidade. Propomos uma estratégia que abrange avaliação da escalabilidade do sistema, visando sua modelagem, e a aplicação deste modelo nas estimativas de necessidade por recursos com base na carga de trabalho. Introduzimos um arcabouço para automatizar a avaliação de escalabilidade de sistemas distribuídos e efetuamos uma validação experimental da estratégia proposta. Comparamos a alocação de recursos e o desempenho obtido usando nossa estratégia e estratégia baseada em regras, fazendo a reprodução de carga real e usando cargas sintéticas. De forma geral, nossa proposta foi capaz de prover melhor desempenho, ao ponto que o uso de recursos cresceu, e consequentemente o custo de utilização. No entanto, a melhora de desempenho foi mais significativa que o aumento dos custos. / Cloud computing is a new paradigm in which virtual resources are leased in the short-term. Cloud providers publish an API through which users can request, use, and release those resources. Thus, a properly architected system can be quickly deployed and their infrastructure can be quickly updated to better accommodate workload fluctuations and limit expenses. Many services running in clouds comprise an automated resource management unit, which is in charge of requesting and releasing resources without human intervention, as demand changes. The rule based approach, commonlly applied to automate the resource management, is especially problematic in cases of load surge. When of a quick and drastic increase of the workload, the system may take many cycles of infrastructural redimensioning until achieve an adequate state. In this case, the system remains overloaded during all those cycles, affecting user experience. In this research, we investigate how we can properly understand what are the effects, in system capacity, incurred by variations in resource availability, and how this knowledge can be applied to improve elasticity. We propose a strategy that comprises performing scalability tests to model scalability and apply the model to estimate resource need, according to the arriving workload. We introduce a framework for automated scalability evaluation of distributed systems and experimentally evaluate the proposed strategy. We compare the allocation and performance obtained using our strategy with a rule based strategy in a trace-driven simulation and with synthetic workloads. We also evaluate six variations of the model-based approach. Generally, our approach can deliver better performance, while increasing resource allocation and, consequently, cost. The extent of the performance improvement is larger than the cost increment, though.

A proposta deste projeto de doutorado envolve a pesquisa sobre computação autônoma, focando na elaboração de mecanismos de autoconfiguração e auto-otimização para arquiteturas virtualizadas que buscam garantir a provisão de qualidade de serviço. Esses mecanismos fazem uso de elementos autônomos que são auxiliados por uma ontologia. Para isso, instrumentos de Web Semântica são utilizados para que a ontologia represente uma base de conhecimento com as informações dos recursos computacionais. Tais informações são utilizadas por algoritmos de otimização que, baseados em regras pré-definidas pelo administrador, tomam a decisão por uma nova configuração do sistema que vise a otimizar o desempenho. A configuração e a otimização geralmente envolvem elementos de software que precisam ser gerenciados pelos profissionais em Tecnologia da Informação (TI). Parte desse gerenciamento é composto de tarefas corriqueiras, por exemplo, monitorações, reconfigurações e verificações de desempenho. Tais tarefas demandam tempo e, portanto, geram custos e desgastes para os profissionais. Dessa forma, este projeto visa automatizar algumas dessas tarefas corriqueiras, facilitando o trabalho dos profissionais de TI e permitindo que eles foquem em tarefas mais críticas. Portanto, para alcançar esse objetivo foi realizado um estudo e a criação de mecanismos distribuídos baseados em Computação Autônoma e Web Semântica que permitem a configuração e otimização de recursos de forma automática. Os resultados individuais de cada mecanismo indicam que é possível alcançar um nível satisfatório de auto-configuração e auto-otimização para arquiteturas virtualizadas. O mecanismo de auto-configuração obteve melhores resultados com a abordagem de monitoração de recursos ao invés de utilizar previsões, já o mecanismo de auto-otimização provou que sua metodologia e algoritmo são aplicáveis na busca de uma configuração otimizada para atender ao SLA acordado. / The purpose of this PhD project involves the research about autonomic computing, focusing on the development of self-configuration and self-optimization mechanisms for virtualized architectures that aims to ensure the provision of Quality of Service. These mechanisms make use of autonomous elements that are aided by an ontology. Therefore, SemanticWeb tools are used in order to allow the ontology to represent a knowledge base with information of the computational resources. Such information is used by optimization algorithms that take the decision of choosing a new configuration that aims at optimizing the architecture performance based on rules predefined by the administrator. The configuration and optimization usually involve elements of software that must be managed by professionals in the Information Technology (IT) field and part of this management is composed of common tasks, for example, monitoring tests, reconfigurations and performance evaluations. These tasks take some time and therefore generate costs and distress to the professionals. Thus, this project aims at automating some of these common tasks, facilitating the work of IT professionals and allowing them to focus on more critical tasks. Therefore, to achieve this goal a study was performed and distributed mechanisms based on Autonomic Computing and Semantic Web were created allowing the configuration and optimization of resources automatically. The individual results of each mechanism indicate that it is possible to achieve a satisfactory level of self-configuration and self-optimization for virtualized architectures. The self-configuration mechanism has achieved better results with the resource monitoring approach rather than using predictions and the self-optimization mechanism has proven that its methodology and algorithm are applicable in the search for an optimized configuration to meet the SLA agreed.

O uso de clusters e grids tem beneficiado durante anos a comunidade de computação de alto desempenho (HPC). O uso deste tipo de sistemas tem permitido aos cientistas usar conjuntos de dados maiores para executar cálculos mais complexos. A computação de alto desempenho tem ajudado para obter aqueles resultados em menos tempo, mas aumentou o custo das despesas de capital nesta área da ciência. Como alguns projetos de e-science são realizados também em ambientes de rede altamente distribuídos, ou usando conjuntos de dados imensos que muitas vezes requerem computação em grade, eles são muito bons candidatos para as iniciativas de computação em nuvem. O paradigma Cloud Computing surgiu como uma solução prática com foco comercial para realizar computação científica em larga escala. A elasticidade da nuvem e o modelo pay-as-you-go apresenta uma oportunidade interessante para aplicações comumente executados em supercomputadores ou clusters. Esta tese apresenta e avalia os desafios da migração e execução da previsão numérica de tempo (NWP) numa infra-estrutura de computação em nuvem. Foi realizada a migração desta aplicação HPC e foi avaliado o desempenho em um cluster local e na nuvem utilizando diferentes tamanhos de instâncias virtuais. Analisamos as principais características da aplicação executando na nuvem. As experiências demonstram que, embora o processamento e a rede criam um fator limitante, o armazenamento dos conjuntos de dados de entrada e saída na nuvem apresentam uma opção atraente para compartilhar resultados e facilitar a implantação de um ambiente de ensaio para investigação meteorológica. Os resultados mostram que a infraestrutura de nuvem pode ser usada como uma alternativa viável de HPC para software de previsão numérica do tempo. / The usage of clusters and grids has benefited for years the High Performance Computing (HPC) community. These kind of systems have allowed scientists to use bigger datasets and to perform more intensive computations, helping them to achieve results in less time but has also increased the upfront costs associated with this area of science. As some e-Science projects are carried out also in highly distributed network environments or using immense data sets that sometimes require grid computing, they are good candidates for cloud computing initiatives. The Cloud Computing paradigm has emerged as a practical solution to perform large-scale scientific computing. The elasticity of the cloud and its pay-as-you-go model presents an attractive opportunity for applications commonly executed in clusters or supercomputers. In this context, the user does not need to buy infrastructure, the resources can be rented from a provider and used for a period of time. This thesis presents the challenges and solutions of migrating a numerical weather prediction (NWP) application to a cloud computing infrastructure. We performed the migration of this HPC application and evaluated its performance in a local cluster and the cloud using different instance sizes. We analyzed the main characteristics of the application running in the cloud. The experiments demonstrate that, although processing and networking create a limiting factor, storing input and output datasets in the cloud presents an attractive option to share results and ease the deployment of a test-bed for a weather research platform. Results show that cloud infrastructure can be used as a viable HPC alternative for numerical weather prediction software.

A computação em nuvem emerge quando se trata da necessidade dos desenvolvedores de TI de sempre aumentar ou incluir novas capacidades, o mais rápido possível, com o menor investimento possível. Ela vem sendo apontada como uma das maiores inovações em TI nos últimos anos e por isso vem chamando a atenção tanto da comunidade acadêmica quanto da comercial. Apesar deste crescente interesse na tecnologia pela literatura acadêmica, a maior parte do foco das pesquisas se dá nos aspectos técnicos, como potencial computacional e custos. Pesquisas sobre as preferências dos profissionais da área relativa à computação em nuvem como uma ferramenta de negócios estão limitadas a estudos de consultorias e empresas privadas. Esta pesquisa tem como objetivo apresentar um estudo do impacto de diferentes dimensões sobre a intenção de adoção da computação em nuvem por profissionais de TI. Para isto, utiliza uma variação do modelo TAM/UTAUT para verificação de intenção de adoção de novas tecnologias. O método escolhido foi a pesquisa survey, realizada a partir de um instrumento previamente proposto e adaptado, sendo feita em duas etapas: estudo de pré-teste e estudo final. Diferentes técnicas estatísticas foram empregadas para refinar o instrumento, como Análise de Confiabilidade, Análise Fatorial Exploratória e Análise Fatorial Confirmatória, utilizando o método PLS (Partial Least Squares) para Equações Estruturais. Como resultado deste refinamento emergiu um modelo teórico de pesquisa final contendo 8 dimensões e 36 itens. Como contribuição para a área de SI, o modelo teórico de pesquisa final se mostrou adequado para avaliar a intenção de adoção da computação em nuvem por profissionais de TI. A principal contribuição da pesquisa para a prática gerencial é o modelo de intenção de adoção da computação em nuvem, que pode auxiliar provedores de computação em nuvem, através da mensuração das principais razões para sua adoção, que são Utilidade Percebida e Atitude Frente à Inovação Tecnológica. Também demonstra que não existe uma relação positiva entre Segurança e Confiança e a Intenção Comportamental. Doze hipóteses foram validadas e seis das hipóteses propostas foram negadas pelos dados. Estas informações buscam fornecer material para que se possa inspirar os esforços no desenvolvimento da tecnologia como ferramenta de negócio. / Cloud computing emerges when we talk about the necessity of the IT developers to always increase or add new capabilities, as soon as possible, with the lowest investment possible. It has been appointed as one of the biggest IT innovations in the recent years, and for that reason it’s been calling the attention of the academic and management communities. Even with the growing interest by the academic community, most of the research focus on technical aspects, such as computational potencial and costs. Researches involving professionals’ preferences with cloud computing as a business tool are limited to consultant and private studies at most. This research has the purpose of presenting a study about the impact of different dimensions in the intention of adoption of cloud computing by IT professionals. To do so, it uses a variation of the TAM/UTAUT model for the verification of the intention of adopting new technologies. The research method is the survey research, made with a previously proposed and adapted instrument, conducted in two stages: pre-test study and final study. Different statistical techniques were used to refine the instrument, such as Reliability Analisis, Exploratory Factor Analysis and Confirmatory Factor Analysis, this one using the PLS (Partial Least Squares) Path modeling for SEM (Structural Equation Modeling). As a result of this refinement, emerged a theorical research model containing 8 dimensions and 36 measuring items. As contribution to the IS area, the theorical model proved adequate to assess the intention of adoption of cloud computing by IT professionals. The research’s main contribution to the business practice is the model of cloud computing intention of adoption, that aids cloud providers, trought the measurement of the main reasons behind the adoption of the technology, wich are Perceived Utility and Attitude Towards Technology Innovation. Also demonstrates that there are no positive relation between Security and Trust and the Behaviorial Intention. Twelve of the hypothesis were sustained, and six of the proposed hypothesis were denied by the data. This information intends to inspire efforts in developing the technology as a business tool.