Disertacijoje nagrinėjama belaidės prieigos tinklų savybės, gebėjimas kontroliuoti ir užtikrinti paslaugos kokybę (QoS) bei stebėti ją vartotojų įrenginiuose. Darbo tikslas – ištirti belaidės prieigos tinklų darbo parametrų įtaką paslaugos kokybei ir sukurti apibendrintą paslaugos kokybės stebėsenos priemonių, taikomų galutinio vartotojo įrenginyje, modelį. / The dissertation investigates wireless access network performance, ability to control and enforce quality of service (QoS) and track it at user device. The objective of presented research is to investigate wireless access network performance parameter impact on quality of service and develop reference model of QoS monitor, applied for end-user device.

Recentes pesquisas têm investigado modelos de garantia de desempenho baseados em restrições temporais, parametrizadas pela especificação de limites superiores de tempo médio de resposta. Este trabalho estende o desenvolvimento da política de escalonamento de temporeal EBS, aplicável a esse problema, apresentando um mecanismo de controle de admissão de requisições em aplicações com tais requisitos. A abordagem baseia-se em um método adaptativo capaz de administrar o nível de degradação do sistema, de forma a isolar o efeito do comportamento de um usuário sobre a qualidade de serviço oferecida aos demais usuários. Também é proposta uma modificação na implementação do algoritmo originalmente definido para a EBS, de forma a diminuir sua complexidade temporal. Resultados de simulação demonstram a efetividade dos mecanismos propostos / In recent research works performance guarantee models based on temporal constraints with specified response-time upper bounds have been investigated. This work extends the development of the EBS real-time scheduling policy, applicable to this problem, by proposing an admission control mechanism. The introduced approach is based on an adaptive model which, based on the system degradation level, tries to isolate the impact of the behavior of a given user upon the quality of service offered to the other users. Its also proposed a new algorithm to reduce the complexity order of the original EBS implementation. Simulation results illustrate the effectiveness of proposed methods

Esta dissertação de mestrado aborda a introdução de reconhecimento de sessões http em um modelo de servidor web com serviços diferenciados (SWDS). Algumas técnicas foram desenvolvidas com o objetivo de produzir diferenciação de serviços junto com garantias de que novas sessões poderiam ser aceitas no sistema. Esses objetivos constituem requisitos essenciais na Internet atual, especialmente para aplicações web modernas. Um novo esquema para controle de admissão de sessões foi desenvolvido e introduzido no modelo SWDS, considerando dois mecanismos para aceitar novas sessões, com garantia de nalização. O mecanismo que estima a capacidade do sistema de aceitar novas sessões, baseado em um modelo de sessão construído dinamicamente a partir da carga do sistema, é destacado. A proposta global deste trabalho também considera um controle de admissão de requisições, baseado em sessões, onde a nova política de atendimento criada mantém o sistema livre de sobrecargas e oferece atendimento diferenciado para as sessões. As políticas de negociação desenvolvidas para o controle de admissão de requisições tiveram um papel importante neste trabalho, contribuindo para a priorização do atendimento das sessões. Os resultados obtidos mostram que os controles propostos constituem estruturas fundamentais para a estabilidade do desempenho do sistema, tanto quanto os mecanismos desenvolvidos têm grande importância no atendimento das sessões e, portanto de seus clientes, através de uma abordagem baseada em diferenciação. / This MSc dissertation approaches the introduction of the HTTP sessions recognition in a web server model with diferentiated services (SWDS). Some techniques have been developed aiming at issuing diferentiation of services together with guarantees that new sessions could be accepted in the system. These aims constitute essential requirements for the current Internet, especially for modern web applications. A new scheme for the admission control system has been developed and introduced in the SWDS model, considering two mechanisms for accepting new sessions, with guarantee of their nalizations. The mechanism that estimates the system capacity of acceptance of a new session, based on a session model built dynamically from system workload information, is highlighted. The global propose of this work also considers a request admission control, based on sessions, where the new attendance polices created keep the system free from overloads and over diferentiated attendance for the sessions. The negotiation polices developed for request admission control had an important place in this work, contributing for the session attendance prioritization. The results reached show that the controls proposed comprise fundamental structures for system performance stability, as well as the mechanisms developed have great importance in attending sessions and, therefore, their clients by means of a diferentiation-based approach.

Este projeto de mestrado tem como objetivo principal construir Web services de modo a permitir a avaliação de desempenho de uma arquitetura denominada WSARCH. A arquitetura WSARCH foi proposta de modo a prover uma infra-estrutura de Web services considerando aspectos de qualidade de serviço (QoS). Este projeto contribui diretamente com o desenvolvimento desta arquitetura, além de auxiliar na sua validação e na realização de estudos de desempenho de suas funcionalidades. Trabalhos preliminares de pesquisa foram desenvolvidos de forma que, além de auxiliar no desenvolvimento da WSARCH, também contribuíram em pesquisas relacionadas com a área de Web services. Destacam-se estudos realizados com anexos em Web services (WS-Attachments) e estudos com operações de pesquisa e publicação em repositórios UDDI. Por fim, foram realizados estudos de avaliação de desempenho com diferentes tipos de aplicação implantados em provedores que compõem a arquitetura WSARCH / This masters degree project has as main objective to build Web services to evaluate the performance of the WSARCH architecture. The WSARCH architecture was proposed aiming at providing Web services infrastructure implementation considering quality of services aspects. This project contributed directly with the development of this architecture, in addition to helping in validation and performance studies of WSARCHs features. Preliminary research work have been developed in order to contribute in research related to Web services besides helping in the development of WSARCH. Among them there are studies of attachments in Web services (WS-Attachments) and studies in research and publishing operations in UDDI repositories. Finally, studies of performance evaluation with different types of applications deployed on service providers that compose the architecture WSARCH

Esta dissertação de mestrado tem como objetivo avaliar a integração de políticas de tolerância a falhas em uma arquitetura de Web Services com múltiplos módulos. A arquitetura utilizada é denominada WSARCH, e foi desenvolvida para o estudo das relações e interoperabilidade entre serviçcos. Os mecanismos de tolerência a falhas foram integrados aos módulos da arquitetura, testados, comparados e avaliados. A avaliação de desempenho mostrou que os mecanismos de tolerância a falhas introduzidos foram eficientes e apresentaram resultados adequados. As técnicas de reputação utilizadas na seleção de serviço atuaram satisfatoriamente e foram consideradas um importante avanço nos mecanismos da arquitetura / This master\'s thesis aims to evaluate the integration of fault tolerance mechanisms in a Web Services architecture with multiple modules. The architecture used is named WSARCH and was developed for the study of interactions and interoperability of services. WSARCH is an architecture conceived to receive tests and experiments involving concepts of Web Services. The fault tolerance tools were integrated in the architecture, tested, evaluated and comparated. The performance evaluation showed that the fault tolerance mechanisms introduced were ecient and presented appropriate results. The reputation techniques utilized in service selection operated successfully and were considered an important advance in the mechanisms of the architecture

Este projeto de mestrado tem como objetivo principal construir Web services de modo a permitir a avaliação de desempenho de uma arquitetura denominada WSARCH. A arquitetura WSARCH foi proposta de modo a prover uma infra-estrutura de Web services considerando aspectos de qualidade de serviço (QoS). Este projeto contribui diretamente com o desenvolvimento desta arquitetura, além de auxiliar na sua validação e na realização de estudos de desempenho de suas funcionalidades. Trabalhos preliminares de pesquisa foram desenvolvidos de forma que, além de auxiliar no desenvolvimento da WSARCH, também contribuíram em pesquisas relacionadas com a área de Web services. Destacam-se estudos realizados com anexos em Web services (WS-Attachments) e estudos com operações de pesquisa e publicação em repositórios UDDI. Por fim, foram realizados estudos de avaliação de desempenho com diferentes tipos de aplicação implantados em provedores que compõem a arquitetura WSARCH / This masters degree project has as main objective to build Web services to evaluate the performance of the WSARCH architecture. The WSARCH architecture was proposed aiming at providing Web services infrastructure implementation considering quality of services aspects. This project contributed directly with the development of this architecture, in addition to helping in validation and performance studies of WSARCHs features. Preliminary research work have been developed in order to contribute in research related to Web services besides helping in the development of WSARCH. Among them there are studies of attachments in Web services (WS-Attachments) and studies in research and publishing operations in UDDI repositories. Finally, studies of performance evaluation with different types of applications deployed on service providers that compose the architecture WSARCH

Em relação aos significativos resultados em Qualidade de Serviço (QoS) para servidores Web, existem ainda muitos problemas não resolvidos. Enquanto as abordagens atuais se limitam a prover QoS relativa através de diferenciação de serviço, este projeto apresenta e compara três modelos que tem por objetivo prover QoS absoluta para um array de servidores Web heterogêneos por meio de uma arquitetura de escalonamento ortogonal: A Multiple Queue (MQ), a Single Queue (SQ) e a Dynamic Single Queue (DSQ). A MQ consiste em receber a requisição HTTP e enviá-la para o servidor escolhido do array de servidores através do balanceamento de carga. A SQ e a DSQ possuem uma única fila gerenciada de forma centralizada. Enquanto a SQ envia a requisição somente quando o servidor esta livre, a DSQ seleciona o servidor com mais curto tempo de término mediante o uso de filas virtuais. Os modelos foram simulados considerando diferentes parâmetros e configurações para o ambiente. A avaliação de desempenho da arquitetura ortogonal demonstra que a mesma provê um bom desempenho na provisão de QoS absoluta com relação as mudanças instantâneas das cargas de trabalho no ambiente Web. Esta pesquisa estende os resultados da politica de escalonamento chamada EBS, concebida para provisão de garantias de tempo de resposta estocásticas em ambientes interativos online, especificamente para os servidores Web. Os resultados demonstram que a combinação da EBS na política de fila com a disciplina de recurso proposta neste trabalho é superior às outras combinações examinadas. Um modelo de política adaptativa é também introduzido / Despite the significant body of results in Quality of Service (QoS) for Web-Servers, many real-world problems are not easily supported. While the current approaches limit to provide relative QoS through service differentiation, this work presents and compares three models aiming at providing absolute QoS to Web Server on heterogeneous cluster by means of an Orthogonal Scheduling Architecture: The Multiple Queue (MQ), the Single Queue (SQ) and the Dynamic Single Queue (DSQ). The MQ consists in receiving the HTTP requests and delivering them for the selected processor in the server array to balance the load. SQ and DSQ have only one queue being managed by a central server. While SQ sends requests to the first free processors, the DSQ selects the processor with the minimun completion time with the aid of a virtual queue. The models were simulated considering different parameters and configurations for the environment. Performance evaluation of the Orthogonal Architecture demonstrates that it performs well in providing absolute QoS in face of instantaneous changes in the workloads. This work extends the results of a scheduling policy named EBS, tailored for providing stochastic response-time guarantees in online interactive systems, specifically for Web servers. Results show that the combination of EBS as the queue discipline with the resource discipline proposed in this work outperforms the other studied. An adaptive policy model is also introduced

Este projeto apresenta a proposta de uma arquitetura de Metaescalonador que leva em consideração o emprego de qualidade de serviço (QoS) para o ambiente de Computação em Nuvem. O Metaescalonador é capaz de realizar a alocação dos recursos dinamicamente, procurando atender as restrições temporais. Em resposta a esse dilema de escalonamento aplicado a Computação em Nuvem, este projeto propõe uma abordagem chamado MACC: Metascheduler Architecture to provide QoS in Cloud Computing. A função principal do MACC é distribuir e gerenciar o processamento das requisições de serviços entre os recursos disponíveis, cumprindo os termos agregados na SLA - Service Level Agreement. São apresentados resultados obtidos considerando-se diferentes algoritmos de roteamento e de alocação de máquinas virtuais. Os resultados apresentados são discutidos e analisados de acordo com as técnicas de planejamento de experimentos / This project proposes a Metascheduler architecture that takes into account the use of quality of service (QoS) to cloud computing environment. The Metascheduler is capable of dynamically allocating resources, trying to meet the timing constraints. In response to this scheduling dilemma applied to cloud computing, this project proposes an approach called MACC - Metascheduler Architecture to Provide QoS in Cloud Computing. The main function of the MACC is to distribute and to manage the service requests among the available resources, meeting the aggregate terms in the SLA - Service Level Agreement. Results are presented considering different routing algorithms and allocation of virtual machines. The results are discussed and analyzed in accordance with the techniques of experimental design

Esta dissertação de mestrado apresenta a prototipação de uma arquitetura denominada ServidorWeb com Diferenciação de Serviços (SWDS). O trabalho também apresenta a proposta, implementação e a avaliação de desempenho de dois algoritmos de controle de admissão denominados Algoritmo de Negociação e Algoritmo de Reserva de Conexões. O objetivo principal deste trabalho é a avaliação de desempenho dos algoritmos de controle de admissão no protótipo do SWDS. Como resultados, verificou-se que a Classe de maior prioridade consegue atender mais requisições que a Classe de menor prioridade em todos as configurações de carga. Também pode-se observar que o algoritmo de reserva de conexões consegue se adaptar a todas as variações de cargas / This masters dissertation presents the prototype of an architecture named SWDS. This work presents the proposal, implementation and performance evaluation of two admission control algorithms named negotiation algorithm and connection reserve algorithm. The aim of this work is to evaluate the performance of the control admission algorithms in the SWDS prototype. As a result, it could be seen the high priority Class met a higher number of requests than the low priority Class. Also it could be seen the connection reserve algorithm can adapt to all workloads variation

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-05-30T19:56:59Z No. of bitstreams: 1 FernandoCasteloBranco.pdf: 834917 bytes, checksum: 637b3f82aba4cce981014b690d89cb95 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T19:56:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FernandoCasteloBranco.pdf: 834917 bytes, checksum: 637b3f82aba4cce981014b690d89cb95 (MD5) Previous issue date: 2016-07-25 / In recent decades, the increasing use of mobile technologies has motivated the development of new techniques and algorithms to provide high transmission rates in mobile networks. Among them, LTE (Long Term Evolution) technology is one of the most significant standards for fourth generation (4G) mobile telephony. Due to its high data rates, LTE becomes very attractive to several kinds of applications. However, the quality of the transmissions can be severely impacted by the radio resources scheduling process, since it can lead to fluctuations in the delay and in the application data rates. To perform resource allocation in LTE networks, the scheduler uses various parameters estimated from the radio environment. This process can lead to the occurrence of erroneous estimates, which should be mitigated in order to deal with the inaccuracies of the wireless environments. In this context, this master thesis presents a fuzzy-based downlink scheduler for LTE networks, named PAFS (Performance-Aware Fuzzy Scheduler). The results show that the proposed scheduler promotes a suitable allocation of the radio resources, improving the performance of different QoS (Quality of Service) parameters without compromising the fairness among the system users. / Nas últimas d´ecadas, o aumento da utilização de tecnologias de comunicações móveis tem motivado o desenvolvimento de novas técnicas e algoritmos capazes de prover altas taxas de transmissão em redes celulares. Entre elas, a tecnologia LTE (Long Term Evolution) é um dos padrões mais significativos para a telefonia móvel de quarta geração (4G). Devido às suas elevadas taxas de dados, o LTE torna-se muito atraente para vários tipos de aplicações. No entanto, a qualidade das transmissões pode ser severamente impactada pelo processo de escalonamento de recursos de rádio, uma vez que pode levar a flutuações no atraso e nas taxas de dados das aplicações. Para executar a alocação de recursos em redes LTE, o escalonador utiliza vários parâmetros estimados a partir do ambiente de rádio. Esse processo pode levar à ocorrência de estimativas erradas, o que deve ser mitigado de forma a lidar com as imprecisões dos ambientes sem fio. Neste contexto, este trabalho apresenta um escalonador de enlace de descida baseado em lógica nebulosa chamado PAFS (Performance-Aware Fuzzy Scheduler ). Os resultados mostram que o escalonador proposto promove uma alocação adequada dos recursos de rádio, melhorando o desempenho de diferentes parâmetros de QoS (Quality of Service – Qualidade de Servi¸co) sem comprometer a justiça entre os usuários do sistema.