Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-11T13:53:35Z No. of bitstreams: 2 Dissertaçao Joao Ferreira da Silva Jr.pdf: 2184320 bytes, checksum: fb503909f5b1d57d923852e5dafce5b6 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-13T12:59:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertaçao Joao Ferreira da Silva Jr.pdf: 2184320 bytes, checksum: fb503909f5b1d57d923852e5dafce5b6 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T12:59:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertaçao Joao Ferreira da Silva Jr.pdf: 2184320 bytes, checksum: fb503909f5b1d57d923852e5dafce5b6 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-08-28 / Os avanços tecnológicos acontecem por intermédio de pesquisas e estudos, inclusive com a criação de novos paradigmas, tais como a computação em nuvem, comércio eletrônico e redes sociais. Em alguns casos, grandes centros de dados são utilizados para suportar esses paradigmas. Com isso, estes grandes centros de dados tornaram-se elementos críticos no desenvolvimento de tarefas diárias, o que sugere que, a cada dia, utilizamos mais seus recursos, aumentando a demanda e, consequentemente, o consumo elétrico. Hodiernamente, o consumo de energia é uma questão de interesse comum. Pesquisas demonstram que, como consequência da constante evolução e expansão da tecnologia da informação, os centros de dados e as nuvens (cloud computing) são grandes consumidores de energia elétrica. Com esse alto consumo, destacam-se as questões de sustentabilidade e custo. Neste contexto, a presente dissertação propõe um algoritmo de distribuição de carga elétrica (ADCE) para otimizar a distribuição de energia em infraestruturas elétricas de centros de dados e nuvens privadas. O ADCE é suportado pelo ambiente denominado Mercury, que é capaz de realizar uma avaliação integrada das métricas de confiabilidade, custo e sustentabilidade. O ADCE otimiza, mais especificamente, a distribuição da corrente elétrica na modelagem de fluxo de energia (EFM - Energy Flow Model). A modelagem em EFM é responsável por estimar as questões de sustentabilidade e de custo das infraestruturas elétricas de centros de dados e nuvens, respeitando as restrições de capacidade de energia que cada dispositivo é capaz de fornecer (considerando o sistema elétrico) ou extrair (considerando o sistema de refrigeração). Ademais, dois estudos de caso são apresentados, onde são analisadas sete infraestruturas elétricas de um centro de dados e seis de uma nuvem privada. Para os centros de dados foi alcançada uma redução no consumo de energia de até 15,5% e a métrica utilizada para avaliar a redução do impacto ambiental (exergia) foi reduzida em mais da metade de seu valor. No que concerne ao estudo das nuvens privadas a redução do consumo de energia foi de até 9,7% e da exergia de para quase um terço de seu valor inicial. Os resultados obtidos foram significativos, uma vez que as preocupações ambientais ganham destaque com o passar dos anos e os recursos financeiros das empresas são finitos e muito valiosos.

The advent of services such as cloud computing, social networks and e-commerce has led to an increased demand for computer resources from data centers. Prominent issues for data center designers are sustainability, cost, and dependability, which are significantly affected by the redundant architectures required to support these services. Within this context, models are important tools for designers when attempting to quantify these issues before implementing the final architecture. This thesis proposes a set of models for the integrated quantification of the sustainability impact, cost, and dependability of data center power and cooling infrastructures. This is achieved with the support of an evaluation environment which is composed of ASTRO, Mercury and Optimization tools. The approach taken to perform the system dependability evaluation employs a hybrid modeling strategy which recognizes the advantages of both stochastic Petri nets and reliability block diagrams. Besides that, a model is proposed to verify that the energy flow does not exceed the maximum power capacity that each component can provide (considering electrical devices) or extract (assuming cooling equipment). Additionally, an optimization method is proposed for improving the results obtained by Reliability Block Diagrams, Stochastic Petri nets and Energy Flow models through the automatic selection of the appropriate devices from a list of candidate components. This list corresponds to a set of alternative components that may compose the data center architecture. Several case studies are presented that analyze the environmental impact and dependability metrics as well as the operational energy cost of real-world data center power and cooling architectures. / Submitted by João Arthur Martins (joao.arthur@ufpe.br) on 2015-03-12T18:54:10Z No. of bitstreams: 2 Tese Gustavo Callou.pdf: 4626749 bytes, checksum: 336a34ffc39f6ac623fa1144de2a66bf (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T18:54:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese Gustavo Callou.pdf: 4626749 bytes, checksum: 336a34ffc39f6ac623fa1144de2a66bf (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-11-12 / O surgimento de servi¸cos como computa¸c˜ao nas nuvens, redes sociais e com´ercio eletrˆonico tem aumentado a demanda por recursos computacionais dos data centers. Preocupa¸c˜oes decorrentes para os projetistas de data center s˜ao sustentabilidade, custo, e dependabilidade, os quais s˜ao significativamente afetados pelas arquiteturas redundantes requeridas para suportar tais servi¸cos. Nesse contexto, modelos s˜ao ferramentas importantes para projetistas quanto a tentativa de quantificar esses problemas antes mesmo de implementar a arquitetura final. Nessa tese, um conjunto de modelos ´e proposto para a quantifica¸c˜ao integrada do impacto na sustentabilidade, custo e dependabilidade das infraestruturas de refrigeramento e potˆencia de data centers. Isso ´e obtido com o suporte do ambiente de avalia¸c˜ao que ´e composto pelas ferramentas ASTRO, Mercury e o m´odulo de otimiza¸c˜ao. A avalia¸c˜ao de dependabilidade faz uso de uma estrat´egia de modelagem h´ıbrida que usa as vantagens tanto das redes de Petri estoc´asticas como dos diagramas de blocos de confiabilidade. Al´em disso, um modelo ´e proposto para realizar a verifica¸c˜ao se fluxo de energia n˜ao excede a capacidade m´axima de potˆencia que cada equipamento pode prover (considerando dispositivos el´etricos) ou extrair (assumindo equipamentos de refrigera¸c˜ao). Adicionalmente, um m´etodo de otimiza¸c˜ao ´e proposto para melhorar os resultados obtidos atrav´es dos diagramas de blocos de confiabilidade, das redes de Petri estoc´asticas e do modelo de fluxo de energia pela sele¸c˜ao autom´atica dos dispositivos apropriados a partir da lista de componentes candidatos. Essa lista corrresponde a um conjunto de componentes que podem ser utilizados para compor a arquitetura de data center. V´arios estudos de casos s˜ao apresentados para analisar o impacto ambiental, a dependabilidade e o custo operacional de energia el´etrica de arquiteturas reais de potˆencia e refrigera¸c˜ao de data centers.

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2017-05-04T17:58:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tese_rubens_digital_biblioteca_08092016.pdf: 4506490 bytes, checksum: 251226257a6b659a6ae047e659147a8a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-04T17:58:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tese_rubens_digital_biblioteca_08092016.pdf: 4506490 bytes, checksum: 251226257a6b659a6ae047e659147a8a (MD5) Previous issue date: 2016-03-01 / CAPES / Cloud computing paradigm is able to reduce costs of acquisition and maintenance of computer systems, and enables the balanced management of resources according to the demand. Hierarchical and composite analytical models are suitable for describing performance and dependability of cloud computing systems in a concise manner, dealing with the huge number of components which constitute such kind of system. That approach uses distinct sub-models for each system level and the measures obtained in each sub-model are integrated to compute the measures for the whole system. Identification of bottlenecks in hierarchical models might be difficult yet, due to the large number of parameters and their distribution among distinct modeling levels and formalisms. This thesis proposes methods for evaluation and detection of bottlenecks of cloud computing systems. The methodology is based on hierarchical modeling and parametric sensitivity analysis techniques tailored for such a scenario. This research introduces methods to build unified sensitivity rankings when distinct modeling formalisms are combined. These methods are embedded in the Mercury software tool, providing an automated sensitivity analysis framework for supporting the process. Distinct case studies helped in testing the methodology, encompassing hardware and software aspects of cloud systems, from basic infrastructure level to applications that are hosted in private clouds. The case studies showed that the proposed approach is helpful for guiding cloud systems designers and administrators in the decision-making process, especially for tune-up and architectural improvements. It is possible to employ the methodology through an optimization algorithm proposed here, called Sensitive GRASP. This algorithm aims at optimizing performance and dependability of computing systems that cannot stand the exploration of all architectural and configuration possibilities to find the best quality of service. This is especially useful for cloud-hosted services and their complex underlying infrastructures. / O paradigma de computação em nuvem é capaz de reduzir os custos de aquisição e manutenção de sistemas computacionais e permitir uma gestão equilibrada dos recursos de acordo com a demanda. Modelos analíticos hierárquicos e compostos são adequados para descrever de forma concisa o desempenho e a confiabilidade de sistemas de computação em nuvem, lidando com o grande número de componentes que constituem esse tipo de sistema. Esta abordagem usa sub-modelos distintos para cada nível do sistema e as medidas obtidas em cada sub-modelo são usadas para calcular as métricas desejadas para o sistema como um todo. A identificação de gargalos em modelos hierárquicos pode ser difícil, no entanto, devido ao grande número de parâmetros e sua distribuição entre os distintos formalismos e níveis de modelagem. Esta tese propõe métodos para a avaliação e detecção de gargalos de sistemas de computação em nuvem. A abordagem baseia-se na modelagem hierárquica e técnicas de análise de sensibilidade paramétrica adaptadas para tal cenário. Esta pesquisa apresenta métodos para construir rankings unificados de sensibilidade quando formalismos de modelagem distintos são combinados. Estes métodos são incorporados no software Mercury, fornecendo uma estrutura automatizada de apoio ao processo. Uma metodologia de suporte a essa abordagem foi proposta e testada ao longo de estudos de casos distintos, abrangendo aspectos de hardware e software de sistemas IaaS (Infraestrutura como um serviço), desde o nível de infraestrutura básica até os aplicativos hospedados em nuvens privadas. Os estudos de caso mostraram que a abordagem proposta é útil para orientar os projetistas e administradores de infraestruturas de nuvem no processo de tomada de decisões, especialmente para ajustes eventuais e melhorias arquiteturais. A metodologia também pode ser aplicada por meio de um algoritmo de otimização proposto aqui, chamado Sensitive GRASP. Este algoritmo tem o objetivo de otimizar o desempenho e a confiabilidade de sistemas em cenários onde não é possível explorar todas as possibilidades arquiteturais e de configuração para encontrar a melhor qualidade de serviço. Isto é especialmente útil para os serviços hospedados na nuvem e suas complexas

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IvanovitchMDS_TESE_Capa_ate_pag78.pdf: 3947167 bytes, checksum: ce8af4212a09f9d5cf62d132879a91d3 (MD5) Previous issue date: 2013-01-21 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Ensuring the dependability requirements is essential for the industrial applications since faults may cause failures whose consequences result in economic losses, environmental damage or hurting people. Therefore, faced from the relevance of topic, this thesis proposes a methodology for the dependability evaluation of industrial wireless networks (WirelessHART, ISA100.11a, WIA-PA) on early design phase. However, the proposal can be easily adapted to maintenance and expansion stages of network. The proposal uses graph theory and fault tree formalism to create automatically an analytical model from a given wireless industrial network topology, where the dependability can be evaluated. The evaluation metrics supported are the reliability, availability, MTTF (mean time to failure), importance measures of devices, redundancy aspects and common cause failures. It must be emphasized that the proposal is independent of any tool to evaluate quantitatively the target metrics. However, due to validation issues it was used a tool widely accepted on academy for this purpose (SHARPE). In addition, an algorithm to generate the minimal cut sets, originally applied on graph theory, was adapted to fault tree formalism to guarantee the scalability of methodology in wireless industrial network environments (< 100 devices). Finally, the proposed methodology was validate from typical scenarios found in industrial environments, as star, line, cluster and mesh topologies. It was also evaluated scenarios with common cause failures and best practices to guide the design of an industrial wireless network. For guarantee scalability requirements, it was analyzed the performance of methodology in different scenarios where the results shown the applicability of proposal for networks typically found in industrial environments / Garantir os requisitos de dependabilidade ? fundamental para as aplica??es industriais, onde falhas podem conduzir a defeitos cujas consequ?ncias impactam em preju?zos econ?micos e principalmente danos ambientais e riscos aos operadores. Assim, diante da relev?ncia do tema, esta tese prop?em uma metodologia para an?lise da dependabilidade de redes industriais sem fio (WirelessHART, ISA100.11a, WIA-PA) ainda na fase de projeto. Entretanto, a proposta pode ser facilmente estendida para as fases de manuten??o e expans?o da rede. A proposta utiliza a teoria de grafos e o formalismo de ?rvores de Falhas para criar automaticamente um modelo anal?tico a partir de uma dada topologia de rede industrial sem fio, onde a dependabilidade possa ser avaliada. As m?tricas de avalia??o suportadas compreendem confiabilidade, disponibilidade e MTTF (tempo m?dio para falha) da rede, como tamb?m medidas de import?ncia dos dispositivos, aspectos de redund?ncia e defeitos em modo comum. Ressalta-se que a proposta independe de qualquer ferramenta para analisar quantitativamente as m?tricas visadas. Contudo, para prop?sito de valida??o da proposta utilizou-se uma ferramenta amplamente aceita na academia para esse fim (SHARPE). Adicionalmente, um algoritmo para gera??o dos cortes m?nimos originalmente aplicado na teoria de grafos foi adaptado para o formalismo das ?rvores de Falhas com o objetivo de garantir escalabilidade da metodologia ?s redes industriais sem fio (< 100 dispositivos). Finalmente, a metodologia proposta foi validada a partir de cen?rios t?picos encontrados em ambientes industriais, como topologias estrela, linha, cluster e mesh. Foram tamb?m avaliados cen?rios com defeitos em modo comum e um conjunto de pol?ticas a serem seguidas na cria??o de uma rede industrial sem fio. Para garantir aspectos de escalabilidade, uma an?lise de desempenho foi conduzida, onde pode-se observar a aplicabilidade da metodologia para as redes tipicamente encontradas em ambientes industriais

Este trabalho propõe diretrizes de Gestão de Continuidade de Negócios (GCN) para a tecnologia de Ensino Presencial Mediado por Recursos Tecnológicos (EPMRT), que conta, para a realização de suas atividades acadêmicas, com um sistema complexo para transmissão de aulas e exige um grande esforço para o controle das suas operações e das respostas coordenadas diante de erros, falhas e defeitos, ou quaisquer incidentes que resultem na interrupção das suas atividades. A manutenção deste ambiente tecnológico está relacionada com a implantação de processos eficientes de gestão de risco e do ciclo de melhoria contínua em ambiente de TI com a adoção do ITIL® e através da construção das diretrizes de um Plano de Continuidade de Negócios (PCN), documentado por meio de elementos da UML, utilizando a Análise de Impacto nos Negócios (BIA), a Avaliação dos Riscos (RA) e os atributos de Dependabilidade para os elementos tecnológicos: disponibilidade, confiabilidade, segurança, confidencialidade, integridade e manutenibilidade. / This paper proposes guidelines for Business Continuity Management (BCM) that uses a technology called Education System Mediated Classroom Resources Technology (SPMRT), which needs, for the achievement of their academic activities, a complex system for transmission of lessons and requires a great effort to control their operations and coordinated fast responses in case of errors, faults, attacks and defects, or any incidents that result in the disruption of their activities. Maintaining this technological environment is related to the implementation of efficient processes of risk management and continuous improvement cycle in the IT environment with the adoption of ITIL® and through the construction of a Business Continuity Plan (BCP), documented by elements of the UML using the Business Impact Analysis (BIA), Risk Assessment (RA) and the attributes of Dependability: availability, reliability, security, confidentiality, integrity and maintainability.

Este trabalho propõe diretrizes de Gestão de Continuidade de Negócios (GCN) para a tecnologia de Ensino Presencial Mediado por Recursos Tecnológicos (EPMRT), que conta, para a realização de suas atividades acadêmicas, com um sistema complexo para transmissão de aulas e exige um grande esforço para o controle das suas operações e das respostas coordenadas diante de erros, falhas e defeitos, ou quaisquer incidentes que resultem na interrupção das suas atividades. A manutenção deste ambiente tecnológico está relacionada com a implantação de processos eficientes de gestão de risco e do ciclo de melhoria contínua em ambiente de TI com a adoção do ITIL® e através da construção das diretrizes de um Plano de Continuidade de Negócios (PCN), documentado por meio de elementos da UML, utilizando a Análise de Impacto nos Negócios (BIA), a Avaliação dos Riscos (RA) e os atributos de Dependabilidade para os elementos tecnológicos: disponibilidade, confiabilidade, segurança, confidencialidade, integridade e manutenibilidade. / This paper proposes guidelines for Business Continuity Management (BCM) that uses a technology called Education System Mediated Classroom Resources Technology (SPMRT), which needs, for the achievement of their academic activities, a complex system for transmission of lessons and requires a great effort to control their operations and coordinated fast responses in case of errors, faults, attacks and defects, or any incidents that result in the disruption of their activities. Maintaining this technological environment is related to the implementation of efficient processes of risk management and continuous improvement cycle in the IT environment with the adoption of ITIL® and through the construction of a Business Continuity Plan (BCP), documented by elements of the UML using the Business Impact Analysis (BIA), Risk Assessment (RA) and the attributes of Dependability: availability, reliability, security, confidentiality, integrity and maintainability.