FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Nos Ãltimos anos, observa-se o surgimento e a rÃpida disseminaÃÃo do serviÃo VoIP, integrando-se ao mercado atual junto à telefonia convencional e Ãs redes celulares. Por ser uma alternativa tecnolÃgica que contribui para minimizar ustos, assiste-se a uma preferÃncia crescente por fazer fegar a voz atravÃs das redes IP. O HSDPA, como sistema celular, permite a transmissÃo de dados em alta velocidade, aumenta a largura de banda da rede e abre novas possibilidades de serviÃos multimÃdia, como o VoIP que utiliza a transmissÃo em banda larga para telefones mÃveis. Exige-se, porÃm, um considerÃvel esforÃo de anÃlise deste serviÃo, pois o atraso inerente a esse sistema à um desafio para a garantia de qualidade de voz. Estes fatos justificam, conseqÃentemente, um esforÃo de anÃlise que se detenha sobre a qualidade de voz no VoIP sobre o HSDPA. Para avaliar a qualidade de voz, neste estudo aplica-se o mÃtodo MOS, que faz corresponder valores numÃricos a categorias como medidas de qualidade e inteligibilidade da voz transmitida, obtendo-se esses dados de forma objetiva e subjetiva. O processo de avaliaÃÃo dividiu-se em etapas de acordo com cada metodologia, seguindo recomendaÃÃes tÃcnicas e atravÃs de simulaÃÃes computacionais dinÃmicas. Na avaliaÃÃo objetiva, utilizou-se o algoritmo PESQ para obtenÃÃo do conceito MOS, enquanto que na avaliaÃÃo subjetiva, arquivos de voz com certo percentual de erro foram colocados em um endereÃo na Internet para escuta e atribuiÃÃo de nota MOS, baseada na percepÃÃo do usuÃrio ouvinte. Os resultados mostraram que os dois mÃtodos de avaliaÃÃo obtiveram conceitos de qualidade satisfatÃrios, que o QoS nas simulaÃÃes à estÃvel e positivo, que uma boa qualidade para os arquivos de voz e a provÃvel satisfaÃÃo dos usuÃrios do serviÃo VoIP sobre o sistema celular HSDPA à garantida para uma taxa de 2% de FER. Finalmente, mostra-se que a metodologia objetiva garante a obtenÃÃo de notas MOS aproximadas da subjetiva, evitando o Ãrduo trabalho de fazerem-se ouvir diversos arquivos de voz por uma quantidade significativa de usuÃrios para ser vÃlida estatisticamente. / In recent years, we can observe the development and fast dissemination of VoIP services, being integrated by the present market, beside conventional telephony and cellular networks. For being a technological alternative that contributes to minimize costs, we see an increasing preference for voice transmission through IP networks. HSDPA, as a cellular system, allows high speed data transmission,increases the network width of band and creates new possibilities for multimedia services, as VoIP that transmits in wideband to mobile telephones. The delay inherent to this system, however, is a challenge for the need to assure good quality of voice transmissions, demanding a considerable effort of analysis of this service.These facts justify a study that focus on the quality of voice in VoIP over HSDPA.To evaluate the voice quality, in this study, we applied MOS method that makes numerical values correspond to categories like quality and intelligibility of transmitted voice, getting these data through objective and subjective methodologies. The evaluation process was divided in fases according to the characteristics of each methodology and to technical recommendations, and was done through dynamic computational simulations. For objective evaluation process,algorithm PESQ was employed to obtain MOS concepts, whereas, for subjective evaluation, voice files with a percentage of error have been placed in Internet for listening and for the attribution of MOS concepts based in the perception of the listener. The results of this research show that both evaluation methods got satisfactory concepts of quality, that QoS is steady and positive in the simulations, that a good quality for the voice files and the probable satisfaction of the users of the VoIP service on cellular system HSDPA is guaranteed for 2% FER rate. Finally, it shows that MOS concepts produced by objective methodology were close enough to those given by subjective evaluation to dispense with the arduous work of making diverse voice files to be heard and subjectively evaluated by a statisticaly valid amount of users.

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / A computaÃÃo em nuvens à um paradigma bem consolidado de utilizaÃÃo de recursos computacionais, segundo o qual infraestrutura de hardware, software e plataformas para o desenvolvimento de novas aplicaÃÃes sÃo oferecidos como serviÃos disponÃveis remotamente e em escala global. Os usuÃrios de nuvens computacionais abrem mÃo de uma infraestrutura computacional prÃpria para dispÃ-la mediante serviÃos oferecidos por provedores de nuvem, delegando aspectos de Qualidade de ServiÃo (QoS) e assumindo custos proporcionais à quantidade de recursos que utilizam modelo de pagamento baseado no uso. Essas garantias de QoS sÃo definidas entre o provedor do serviÃo e o usuÃrio, e expressas por meio de Acordo de NÃvel de ServiÃo (SLA), o qual consiste de contratos que especificam um nÃvel de qualidade a ser atendido, e penalidades em caso de falha. A maioria das aplicaÃÃes em nuvem à orientada a dados e, por conta disso, Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados (SGBDs) sÃo candidatos potenciais para a implantaÃÃo em nuvem. SGBDs em nuvem devem tratar uma grande quantidade de aplicaÃÃes ou inquilinos. Os modelos de multi-inquilinatos sÃo utilizados para consolidar vÃrios inquilinos dentro de um sà SGBD, favorecendo o compartilhamento eficaz de recursos, alÃm de gerenciar uma grande quantidade de inquilinos com padrÃes de carga de trabalho irregulares. Por outro lado, os provedores em nuvem devem reduzir os custos operacionais, garantindo a qualidade. Para muitas aplicaÃÃes, o maior tempo gasto no processamento das requisiÃÃes està relacionado ao tempo de execuÃÃo do SGBD. Portanto, torna-se importante que um modelo de qualidade seja aplicado ao SGBD para seu desempenho. TÃcnicas de provisionamento dinÃmico sÃo voltadas para o tratamento de cargas de trabalho irregulares, para que violaÃÃes de SLA sejam evitadas. Sendo assim, uma estratÃgia para ajustar a nuvem no momento em que se prevà um comportamento que pode violar o SLA de um dado inquilino (banco de dados) deve ser considerada. As tÃcnicas de alocaÃÃo sÃo usadas no intuito de aproveitar os recursos do ambiente em detrimento ao provisionamento. Com base nos sistemas de monitoramento e de modelos de otimizaÃÃo, as tÃcnicas de alocaÃÃo decidem onde serà o melhor local para receber um dado inquilino. Para realizar a transferÃncia do inquilino de forma eficiente, tÃcnicas de Live Migration sÃo adotadas para ter o mÃnimo de interrupÃÃo do serviÃo. Acredita-se que a combinaÃÃo destas trÃs tÃcnicas podem contribuir para o desenvolvimento de um soluÃÃo robusta de QoS para bancos de dados em nuvem, minimizando violaÃÃes de SLA. Ante tais desafios, esta tese apresenta uma abordagem, denominada PMDB, para melhorar QoS em SGBDs multi-inquilinos em nuvem. A abordagem tem como objetivo reduzir o nÃmero de violaÃÃes de SLA e aproveitar os recursos à disposiÃÃo por meio de tÃcnicas que realizam prediÃÃo de carga de trabalho, alocaÃÃo e migraÃÃo de inquilinos quando necessitam de recursos com maior capacidade. Para isso, uma arquitetura foi proposta e um protÃtipo implementado com tais tÃcnicas, alÃm de estratÃgias de monitoramento e QoS voltada para aplicaÃÃes de banco de dados em nuvem. Ademais, alguns experimentos orientados a desempenho foram especificados para mostrar a eficiÃncia da abordagem a fim de alcanÃar o objetivo em foco. / Cloud computing is a well-established paradigm of computing resources usage, whereby hardware infrastructure, software and platforms for the development of new applications are offered as services available remotely and globally. Cloud computing users give up their own infrastructure to dispose of it through the services offered by cloud providers, to which they delegate aspects of Quality of Service (QoS) and assume costs proportional to the amount of resources they use, which is based on a payment model. These QoS guarantees are established between the service provider and the user, and are expressed through Service Level Agreements (SLA). This agreement consists of contracts that specify a level of quality that must be met, and penalties in case of failure. The majority of cloud applications are data-driven, and thus Database Management Systems (DBMSs) are potential candidates for cloud deployment. Cloud DBMS should treat a wide range of applications or tenants. Multi-tenant models have been used to consolidate multiple tenants within a single DBMS, favoring the efficient sharing of resources, and to manage a large number of tenants with irregular workload patterns. On the other hand, cloud providers must be able to reduce operational costs while keeping quality levels as agreed. To many applications, the longer time spent in processing requests is related to the DBMS runtime. Therefore, it becomes important to apply a quality model to obtain DBMS performance. Dynamic provisioning techniques are geared to treat irregular workloads so that SLA violations are avoided. Therefore, it is necessary to adopt a strategy to adjust the cloud at the time a behavior that may violate the SLA of a given tenant (database) is predicted. The allocation techniques are applied in order to utilize the resources of the environment to the dentriment of provisioning. Based on both the monitoring and the optimization models systems, the allocation techniques will decide the best place to assign a given tenant to. In order to efficiently perform the transfer of the tenant, minimal service interruption, Live Migration techniques are adopted. It is believed that the combination of these three techniques may contribute to the development of a robust QoS solution to cloud databases which minimizes SLA violations. Faced with these challenges, this thesis proposes an approach, called PMDB, to improve DBMS QoS in multi-tenant cloud. The approach aims to reduce the number of SLA violations and take advantage the resources that are available using techniques that perform workload prediction, allocation and migration of tenants when greater capacity resources are needed. An architecture was then proposed and a prototype implementing such techniques was developed, besides monitoring strategies and QoS oriented database applications in the cloud. Some performance oriented experiments were then specified to show the effectiveness of our approach.