Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2017. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-06-23T15:58:25Z No. of bitstreams: 1 2017_MichelJunioFerreiraRosa.pdf: 5524444 bytes, checksum: 5d5619de97abe6264644960d0d2da01c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-04T19:59:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_MichelJunioFerreiraRosa.pdf: 5524444 bytes, checksum: 5d5619de97abe6264644960d0d2da01c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-04T19:59:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_MichelJunioFerreiraRosa.pdf: 5524444 bytes, checksum: 5d5619de97abe6264644960d0d2da01c (MD5) Previous issue date: 2017-08-04 / A computação em nuvem concebeu um modelo computacional interessante, que fornece um conjunto de recursos tais como armazenamento, banco de dados e poder de processamento, todos disponibilizados como serviços. Recentemente, o conceito de computação em nuvem se estendeu para a computação em nuvens federadas, nas quais diferentes provedores se interconectam para disponibilizarem mais recursos de maneira integrada e transparente ao usuário final. Assim, o uso de plataformas de nuvem tem sido amplamente incentivado em aplicações que demandam muito poder de processamento e/ou armazenamento, como por exemplo os workflows de bioinformática. Todavia, os usuários que operam tais workflows se deparam com uma variedade e quantidade muito grande de recursos disponíveis, sendo difícil a escolha correta dos mesmos para um determinado workflow. Esse dimensionamento está longe de ser trivial e, para tratar desse problema, este trabalho propõe uma abordagem chamada sPCR (Serviço de Predição de Custos e Recursos Computacionais), que mescla a metaheurísticas GRASP e o método de regressão linear múltipla, com o objetivo de dimensionar os recursos para os usuários de forma transparente, ao informar o custo financeiro e o tempo de execução antes mesmo de iniciar o workflow. Além disso, o sPCR permite que o usuário possa interagir e escolher entre execuções de alto desempenho, de baixo orçamento, ou definir o quanto quer pagar e em quanto tempo quer a finalização do workflow, tudo de forma automática e transparente. Os resultados mostram a adequação do sPCR para estimar os recursos, custos e tempos de execução dos workflows testados. / Cloud computing provides an interesting computational model which provides a set of features, such as storage, database, and processing power, all made available as services. Recently, the concept of cloud computing has been extended to cloud federations in which different providers interconnect to provide more resources to the end user in an integrated and transparent way. The use of cloud platforms has been widely encouraged in applications that require a lot of processing and / or storage power, such as bioinformatics workflows. However, users who operate such workflows are faced with a very large variety and quantity of available resources, making it difficult to choose the correct ones for a certain workflow. This design is far from trivial and, in order to address this problem, this work proposes an approach called sPCR (Service of Costs and Computational Resources Prediction) which merges GRASP metaheuristics and the multiple linear regression method, with the purpose of transparently measuring resources for users by reporting the financial cost and runtime before even starting the workflow. In addition, sPCR allows the user to interact and choose between high-performance, low-budget runs, or set how much to pay and how long to finish the workflow, all automatically and transparently. The results show the adequacy of the sPCR to estimate the resources, costs and execution times of the tested workflows.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-06-21T17:42:37Z No. of bitstreams: 1 2017_BrenoRodriguesdeMoura.pdf: 5304325 bytes, checksum: 2cada11cd6d3ff76fb565d00252efd76 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-18T21:40:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_BrenoRodriguesdeMoura.pdf: 5304325 bytes, checksum: 2cada11cd6d3ff76fb565d00252efd76 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-18T21:40:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_BrenoRodriguesdeMoura.pdf: 5304325 bytes, checksum: 2cada11cd6d3ff76fb565d00252efd76 (MD5) Previous issue date: 2017-08-18 / Com o aumento de investimentos no setor da computação em nuvem e a disputa forte por consumidores que utilizem serviços em nuvens, ofertas de serviços surgem cada vez mais acirradas para conquistar o público consumidor deste mercado. E para continuar na disputa desse mercado, alguns provedores de nuvens se unem para formar federações. Esse processo envolve contratos, que visam garantir que esses provedores de serviços cumpram o que estão ofertando. Esses contratos denominados de Acordo de Nível de Serviço (em inglês, Service Level Agreement - SLA), são contratos que identificam as partes envolvidas em um negócio, além de especificar o mínimo de expectativas e limites que existe entre as partes, buscando melhorar a qualidade de serviço e a relação entre cliente e provedor. Assim, para melhor atender usuários de plataformas de nuvens federadas, este trabalho propõe a implementação de um controlador de SLA capaz de gerenciar os acordos de nível de serviço entre as nuvens federadas e os usuários de uma plataforma. Esse controlador deve trabalhar de forma dinâmica, automática, transparente e simples. Para comprovar a eficiência do controlador proposto foi utilizado como estudo de caso a plataforma BioNimbuZ para a implementação deste trabalho. / With increasing investments in the cloud computing industry and the evergrowing batle for market share, cloud service offferings are becoming ever more fierce. In order to continue to dispute this market, some cloud providers have come together to form federations. This process involves contracts, which to ensure that these service providers comply with what they are offering. The contracts signed between the parties involved, the Service Level Agreement (SLA), is an IT service contract that specifies the minimum expectations and obligations that exist between the provider and the customer, aiming to improve the quality of service and the relationship between client and provider. Thus, to better meet the needs of users of federated cloud platforms, this work proposes the implementation of an SLA controller capable of managing service level agreements between federated clouds and users of a platform. This controller should work dynamically, automatically, transparently and simply. In order to prove the efficiency of the propose SLA controller the platform BioNimbuZ was used as a case study for the implementation of this work.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-02-06T16:01:06Z No. of bitstreams: 1 2012_HugoVasconcelosSaldanha.pdf: 2248809 bytes, checksum: f80d729d5af8b3a883cb1c90f437b32a (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-02-07T11:31:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_HugoVasconcelosSaldanha.pdf: 2248809 bytes, checksum: f80d729d5af8b3a883cb1c90f437b32a (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-07T11:31:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_HugoVasconcelosSaldanha.pdf: 2248809 bytes, checksum: f80d729d5af8b3a883cb1c90f437b32a (MD5) / O paradigma da Computação em Nuvem tem possibilitado o surgimento de um grande ecossistema composto por diferentes tecnologias e provedores de serviço com o objetivo de oferecer enorme quantidade de recursos computacionais sob demanda. Neste cenário, pesquisas científicas têm aproveitado a computação em nuvem como plataforma capaz de lidar com processamento e armazenamento em larga escala necessários na realização de seus experimentos. Em especial, a Bioinformática deve lidar com a grande quantidade de dados produzida pelas modernas máquinas de sequenciamento genômico. Neste contexto, várias ferramentas têm sido projetadas e implementadas para tirar proveito da infraestrutura oferecida pela computação em nuvem. Nuvens públicas, disponibilizadas por grandes provedores de serviço seriam capazes de oferecer, individualmente, recursos suficientes para atender ao poder computacional requerido pelas aplicações de bioinformática. Entretanto, esta escolha cria uma dependência tecnológica em relação ao provedor de serviço escolhido, tornando as instituições de pesquisa sujeitas as escolhas estratégicas deste provedor. Além disso, a infraestrutura computacional existente nessas instituições ficaria ociosa, ao invés de ser aproveitada em conjunto com o uso da nuvem pública. Como alternativa, surge a Federação de Nuvens Computacionais, que possibilita a utilização simultânea das diversas infraestruturas existentes nas várias instituições de pesquisa de maneira integrada, além de permitir a utilização dos recursos oferecidos pelas nuvens públicas. O presente trabalho tem como objetivo propor uma arquitetura de federação de nuvens computacionais híbrida, denominada BioNimbus, capaz de executar aplicações e workflows de bioinformática de maneira transparente, flexível, eficiente e tolerante a falhas, com grande capacidade de processamento e de armazenamento. Os serviços necessários a construção da federação são detalhados, juntamente com seus requisitos. Foi realizado um estudo de caso com um workflow e dados reais a partir da implementação de um protótipo da arquitetura, integrando nuvens públicas e privadas. Com os resultados obtidos, foi possível observar a real aplicabilidade de uma arquitetura de federação híbrida em particular a BioNimbus, que atingiu as características projetadas inicialmente. Ao mesmo tempo, foram identificadas características que devem ser tratadas com o intuito de construir uma federação de nuvens computacionais híbrida que execute de forma eficiente e segura aplicações e workflows de bioinformática. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Cloud Computing paradigm has enabled the emergence of a large ecosystem composed of different technologies and service providers with the goal of providing enormous amount of computing resources on demand. In this scenario, scientists have taken advantage of cloud computing as a platform capable of handling the large scale processing and storage requirements to carry out their experiments. In particular, Bioinformatics must handle large amounts of data produced by modern genomic sequencing machines. Thus, several tools have been designed and implemented to take advantage of the infrastructure offered by cloud computing. However, as the computing power required can be very large, only public clouds, provided by large service providers, would be able to offer, individually, sufficient resources. In these conditions, there would be a technological dependence on the chosen service provider, making research institutions subject to the strategic choices of this provider. Furthermore, the existing computing infrastructure in these institutions would remain idle, causing great waste. Alternatively, Cloud Federation emerges as a way to allow the simultaneous use of several existing infrastructures in the various research institutions in an integrated manner, besides allowing the use of the resources offered by public clouds. The present work aims to propose an architecture of a hybrid cloud federation, called BioNimbus, capable of running applications and bioinformatics workflows in a transparent, flexible, efficient and fault-tolerant manner, with high processing power and huge storage capacity. The services required to build the federation are detailed, along with their requirements. We conducted a case study with a real work ow and real data through the implementation of a prototype of the architecture, integrating public and private clouds. With the results obtained, it was possible to observe the real applicability of the BioNimbus architecture, reaching the desired characteristics. At the same time, some details to be studied better in future work were identified in order to obtain a better implementation of a bioinformatics cloud federation.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-04-19T15:09:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tgr_thesis.pdf: 4801672 bytes, checksum: ce1d30377cfe8fad52dbfd02d55554e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-19T15:09:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tgr_thesis.pdf: 4801672 bytes, checksum: ce1d30377cfe8fad52dbfd02d55554e6 (MD5) Previous issue date: 2016-09-08 / The evolution of software service delivery has changed the way accountability is performed. The complexity related to cloud computing environments increases the difficulty in properly performing accountability, since the evidences are spread through the whole infrastructure, from different servers, in physical, virtualization and application layers. This complexity increases when the cloud federation is considered because besides the inherent complexity of the virtualized environment, the federation members may not implement the same security procedures and policies. The main objective of this thesis is to propose an accountability framework named CloudAcc, that supports audit, management, planning and billing process in federated cloud environments, increasing trust and transparency. Furthermore, CloudAcc considers the legal safeguard requirements presented in Brazilian Marco Civil da Internet. We confirm the CloudAcc effectiveness when some infrastructure elements were submitted against Denial of Service (DoS) and Brute Force attacks, and our framework was able to detect them. Facing the results obtained, we can conclude that CloudAcc contributes to the state-of-the-art once it provides the holistic vision of the cloud federated environment through the evidence collection considering the three layers, supporting audit, management, planning and billing process in federated cloud environments. / A maneira de realizar accountability tem variado à medida em que o modo de entrega de serviços de Tecnologia da Informação (TI) tem evoluído. Em ambientes de nuvem a complexidade de realizar accountability apropriadamente é alta porque as evidências devem ser coletadas considerando-se as camadas física, de virtualização e de aplicações, que estão espalhadas em diferentes servidores e elementos da infraestrutura. Esta complexidade é ampliada quando ocorre a federação das infraestruturas de nuvem porque além da complexidade inerente ao ambiente virtualizado, os membros da federação podem não ter os mesmos grupos de políticas e práticas de segurança. O principal objetivo desta tese é propor um framework de accountability, denominado CloudAcc, que suporte processos de auditoria, gerenciamento, planejamento e cobrança, em nuvens federadas, aumentando a confiança e a transparência. Além disso, o CloudAcc também considera os requisitos legais para a salvaguarda dos registros, conforme descrito no Marco Civil da Internet brasileira. A efetividade do CloudAcc foi confirmada quando alguns componentes da infraestrutura da nuvem foram submetidos a ataques de negação de serviço e de força bruta, e o framework foi capaz de detectá-los. Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que o CloudAcc contribui para o estado-da-arte, uma vez que fornece uma visão holística do ambiente de nuvem federada através da coleta de evidências em três camadas suportando os processos de auditoria, gerenciamento, planejamento e cobrança.