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Modelagem e análise de mecanismos de tratamento de interrupções em infraestruturas computacionais dos sistemas distribuídosANDRADE, Ermeson Carneiro de 31 January 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014 / Os softwares possuem defeitos. Os computadores falham. Os v´ırus se propagam. Os
pr´edios pegam fogo. As pessoas cometem erros. Os desastres acontecem. Embora gostar
´ıamos que tais eventos nunca acontecessem, ´e prudente prover mecanismos que tratem
as interrup¸c˜oes dos servi¸cos, pois o custo do downtime pode ser extremamente elevado.
Dessa forma, as empresas tˆem investido cada vez mais em mecanismos de tratamento
de interrup¸c˜oes, visto que as interrup¸c˜oes, sejam elas brandas ou severas, podem acontecer
em qualquer lugar, a qualquer momento, com pouco ou nenhum aviso. Os sistemas
distribu´ıdos (ex.: computa¸c˜ao em nuvem) tˆem sido largamente usados nos ´ultimos anos
como um meio de recupera¸c˜ao de interrup¸c˜oes de modo que o sistema (infraestrutura
e dados) ´e distribu´ıdo sobre um conjunto de servidores dispersos geograficamente e na
ocorrˆencia de interrup¸c˜oes, outros servidores assumir˜ao a operacionalidade do sistema.
A forma mais amplamente usada para modelar sistemas complexos (ex.: sistemas
distribu´ıdos) ´e atrav´es das linguagens semiformais, tais como SysML (System Modelling
Language) ou UML (Unified Modeling Language), devido principalmente `a sua nota¸c˜ao
amig´avel e intuitiva. Os modelos semiformais gerados por essas linguagens, por si s´os
n˜ao fornecem suporte para avalia¸c˜ao de dependabilidade/desempenho das especifica¸c˜oes
dos sistemas. Dessa forma, faz-se necess´ario o mapeamento desses modelos semiformais
para modelos anal´ıticos, pois modelos anal´ıticos s˜ao apoiados por fundamentos
matem´aticos s´olidos, que suportam sua semˆantica precisa, estimulam a avalia¸c˜ao de desempenho/
dependabilidade e fornecem suporte para verifica¸c˜oes das propriedades qualitativas
e an´alises. Os modelos anal´ıticos, no entanto, n˜ao s˜ao intuitivos e requerem um
consider´avel esfor¸co por parte dos projetistas para entenderem a nota¸c˜ao usada. Portanto,
´e sensato adotar o uso colaborativo dos modelos semiformais e anal´ıticos.
Este trabalho prop˜oe um framework baseado em m´etricas, modelos e ferramentas que
auxilia os projetistas, os quais n˜ao possuem (ou possuem pouca) expertise em modelagem
estoc´astica, a modelar e estudar os mecanismos de tratamento de interrup¸c˜oes e as
infraestruturas dos sistemas distribu´ıdos, a partir de especifica¸c˜oes de alto n´ıvel, descritas
atrav´es da SysML e MARTE. Para alcan¸car esse objetivo, prop˜oe-se o mapeamento
dos diagramas anotados da SysML em modelos DSPN (Rede de Petri Determin´ıstica
e Estoc´astica). Essa abordagem resulta num modelo cujas propriedades s˜ao garantidas
e provˆe um conjunto de indicadores de dependabilidade dos mecanismos e do sistema.
Ademais, a fim de mostrar a corretude e aplicabilidade do framework proposto, estudos
de casos s˜ao apresentados.
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Numerical analysis of deterministic and stochastic Petri nets with concurrent deterministic transitionsLindemann, Christoph, Shedler, Gerald S. 28 January 2019 (has links)
This paper introduces an efficient numerical algorithm for the steady-state analysis of deterministic and stochastic Petri nets (DSPNs) without structural restrictions on the enabling of deterministic transitions. The method rests on observation, at equidistant time points, of the continuous-time Markov process that records tangible markings of the DSPN and remaining firing times associated with deterministic transitions. This approach results in the analysis of a general state space Markov chain whose system of stationary equations can be transformed into a system of Volterra equations. The techniques of this paper are also applicable to queueing networks, stochastic process algebras, and other discrete-event stochastic systems with an underlying stochastic process which can be represented as a generalized semi-Markov process with exponential and deterministic events.
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