Este trabalho apresenta um estudo, implementação e avaliação em ambiente real de um protótipo de servidor Web com diferenciação de serviços (SWDS) para provisão de QoS relativa em servidores Web. Para tanto foram considerados algoritmos de reserva de recursos e escalonamento baseado em prioridades para prover diferenciação entre as classes de serviço, além de mecanismos de controle de admissão a fim de controlar a carga no sistema. A meta é oferecer melhor tratamento para requisições de maior prioridade, sem prejudicar em excesso as requisições de prioridade menor. Foi observado que os algoritmos de reserva de recursos (RSV e RSVadap) são eficientes para prover diferenciação entre as classes consideradas, no entanto seus desempenhos não foram satisfatórios em alguns casos, tanto devido a arquitetura em que foram implementados, como por motivos inerentes à própria natureza do algoritmo. O algoritmo de escalonamento baseado em prioridades considerado (PriProcess), mostrou-se eficiente tanto no sentido de prover diferenciação de serviços entre as classes, como na questão de desempenho, com a classe de maior prioridade sempre sendo melhor atendida em relação à classe de menor prioridade. Também foi alvo do estudo a criação de um mecanismo de controle de admissão com diferenciação de serviços. Os resultados alcançados sinalizam uma melhora em termos de tempos de respostas e número de requisições completadas para a classe de maior prioridade / This work presents a study, implementation and evaluation in real environment of a Web server architecture with service differentiation (SWDS) for provision of relative QoS in Web servers. Algorithms of resources reservation and scheduling based on priorities were considered to provide service differentiation among the request classes, besides implementation of a mechanism for admission control in order to control the load in the system. The goal is to offer better treatment for higher priority requests without harming in excess lower priority ones. It was observed that the algorithms for resource reservation (RSV and RSVapap) are efficient to provide differentiation among the considered classes, however their performance was not satisfactory in some cases, due to both, the archtectures through which they were implemented and the specific features of the algorithm nature. The considered scheduling algorithm based on priorities (PriProcess) was efficient both in the sense of providing service differentiation among the classes and with regards to performance, with the higher priority class always being better served than the lower priority one. It was also studied the creation of a mechanism for admission control with service differentiation. The achieved results show an improvement in terms of response times and the number of completed requests for the higher priority class

Este trabalho apresenta um estudo, implementação e avaliação em ambiente real de um protótipo de servidor Web com diferenciação de serviços (SWDS) para provisão de QoS relativa em servidores Web. Para tanto foram considerados algoritmos de reserva de recursos e escalonamento baseado em prioridades para prover diferenciação entre as classes de serviço, além de mecanismos de controle de admissão a fim de controlar a carga no sistema. A meta é oferecer melhor tratamento para requisições de maior prioridade, sem prejudicar em excesso as requisições de prioridade menor. Foi observado que os algoritmos de reserva de recursos (RSV e RSVadap) são eficientes para prover diferenciação entre as classes consideradas, no entanto seus desempenhos não foram satisfatórios em alguns casos, tanto devido a arquitetura em que foram implementados, como por motivos inerentes à própria natureza do algoritmo. O algoritmo de escalonamento baseado em prioridades considerado (PriProcess), mostrou-se eficiente tanto no sentido de prover diferenciação de serviços entre as classes, como na questão de desempenho, com a classe de maior prioridade sempre sendo melhor atendida em relação à classe de menor prioridade. Também foi alvo do estudo a criação de um mecanismo de controle de admissão com diferenciação de serviços. Os resultados alcançados sinalizam uma melhora em termos de tempos de respostas e número de requisições completadas para a classe de maior prioridade / This work presents a study, implementation and evaluation in real environment of a Web server architecture with service differentiation (SWDS) for provision of relative QoS in Web servers. Algorithms of resources reservation and scheduling based on priorities were considered to provide service differentiation among the request classes, besides implementation of a mechanism for admission control in order to control the load in the system. The goal is to offer better treatment for higher priority requests without harming in excess lower priority ones. It was observed that the algorithms for resource reservation (RSV and RSVapap) are efficient to provide differentiation among the considered classes, however their performance was not satisfactory in some cases, due to both, the archtectures through which they were implemented and the specific features of the algorithm nature. The considered scheduling algorithm based on priorities (PriProcess) was efficient both in the sense of providing service differentiation among the classes and with regards to performance, with the higher priority class always being better served than the lower priority one. It was also studied the creation of a mechanism for admission control with service differentiation. The achieved results show an improvement in terms of response times and the number of completed requests for the higher priority class

Este trabalho de pesquisa apresenta um protótipo de servidor Web distribuído com diferenciação de serviços baseado em QoS relativa e absoluta. São implementados e comparados diferentes algoritmos de escalonamento. Um dos algoritmos avaliados é o EBS. O objetivo é transpor a teoria da política para o mundo real, e comparar o seu comportamento com os resultados das simulações, utilizando o tempo de resposta como medida de desempenho. Além do EBS, outros algoritmos são avaliados, tais como, Round-Roubin e Weighted Round Robin / This work presents a prototype of a distributed Web server with service differentiation based on relative and absolute QoS. Are compared different schedule algorithms. One of the policies to be evaluated is the EBS. The goal is to implement the policy theory to the real world, comparing their behavior with the simulation results, using the response time as a performance measure. In addition to the EBS, others policies are evaluated, such as Round-Roubin and Weight Round Robin

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-20T15:50:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 197462.pdf: 1505117 bytes, checksum: 6ba7673895fee0401b83d1288946f91f (MD5) / Os servidores Cache Web são utilizados como alternativa nas empresas em que grande parte dos usuários requisitam as mesmas informações em um determinado período de tempo. Normalmente, mantêm-se uma cópia local dos objetos requisitados neste servidor, para que nas próximas requisições deste mesmo objeto, não haja a necessidade de requisitá-lo novamente. Com o aumento das requisições, aumenta o número de novos objetos a serem armazenados. A medida em que o espaço em disco for diminuindo, há a necessidade de implementar neste servidor, políticas de substituição de arquivos que mantenham a organização e manutenção do cache. De acordo com a política escolhida haverá uma maior ou menor quantidade de arquivos encontrados em requisições futuras. Neste trabalho é desenvolvido um simulador Web Cache, que a partir de log's gerados por uma empresa específica, determina-se a melhor política de substituição de arquivos a ser implantada neste local. Neste protótipo foi implementado três políticas: SIZE, LRU e LFU, que são as políticas mais utilizadas nestes servidores.

Este trabalho de pesquisa apresenta um protótipo de servidor Web distribuído com diferenciação de serviços baseado em QoS relativa e absoluta. São implementados e comparados diferentes algoritmos de escalonamento. Um dos algoritmos avaliados é o EBS. O objetivo é transpor a teoria da política para o mundo real, e comparar o seu comportamento com os resultados das simulações, utilizando o tempo de resposta como medida de desempenho. Além do EBS, outros algoritmos são avaliados, tais como, Round-Roubin e Weighted Round Robin / This work presents a prototype of a distributed Web server with service differentiation based on relative and absolute QoS. Are compared different schedule algorithms. One of the policies to be evaluated is the EBS. The goal is to implement the policy theory to the real world, comparing their behavior with the simulation results, using the response time as a performance measure. In addition to the EBS, others policies are evaluated, such as Round-Roubin and Weight Round Robin

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.

Esta dissertação apresenta a construção de um protótipo de servidor Web distribuído, baseado no modelo de servidor Web com diferenciação de serviços (SWDS) e a implementação e avaliação de algoritmos de seleção, utilizando o conceito de controle de congestionamento para requisições HTTP. Com isso, além de implementar uma plataforma de testes, este trabalho também avalia o comportamento de dois algoritmos de controle de congestionamento. Os dois algoritmos estudados são chamados de Drop Tail e RED (Random Early Detection), no qual são bastante difundidos na literatura científica e aplicados em redes de computadores. Os resultados obtidos demostram que, apesar das particularidades de cada algoritmo, existe uma grande relação entre tempo de resposta e a quantidade de requisições aceitas / This MSc dissertation presents the implementation of a prototype for a distributed web server based on the SWDS, a model for a web server with service differentiation, and the implementation and evaluation of selection algorithms adopting the concept of congestion control for HTTP requests. Thus, besides implementing a test platform this work also evaluates the behavior of two congestion control algorithms. The two algorithms studied are the Drop Tail and the RED (Random Early Detection), which are frequently discussed in the scientific literature and widely applied in computer networks. The results obtained show that, although the particularities of each algorithm, there is a strong relation between the response times and the amount of requests accepted in the server

Esta dissertação de mestrado apresenta a implementação e validação de um modelo de servidor web que divide o funcionamento de o servidor web em quatro módulos onde cada um desses módulos é responsável por uma etapa que a requisição percorre ao longo de seu processamento. Esses módulos são: atendimento da requisição (módulo 1), transferência do arquivo para a memória principal (módulo 2), processamento de requisições dinâmicas (módulo 3) e envio do arquivo ao cliente (módulo 4). Esses quatro módulos são interligados e são alimentados primeiramente por uma carga inicial gerada pelo gerador de cargas W4Gen e passa obrigatoriamente, nessa ordem, pelo módulo 1, módulo 2 e módulo 4. O módulo 3 só é utilizado quando se trata de uma requisição dinâmica. Ao ser atendido por um dos módulos, é atribuído um tempo de execução (leia-se tempo que a requisição toma para ser processada por esse módulo). Esses tempos foram baseados em trabalhos que fizeram benchmarks em servidores web reais. Os resultados alcançados com o desenvolvimento deste trabalho visam principalmente integrar-se aos trabalhos de simulação envolvendo servidores web do grupo de Sistemas Distribuídos e Programação Concorrente (LaSDPC) e com isso alcançar resultados próximos a resultados aplicados em servidores web reais / This work presents the implementation and validation of a web server model that divides the web server functions into four modules and each one of these is responsible for an execution step, in which a request goes through during processing. These modules are: request serving (module 1); file transferring to the main memory (module 2); dynamic request processing (module 3); and client file sending (module 4). These four modules are linked and the W4Gen generates the initial loads. These loads run in the order as follows: modules 1, 2 and 4. The module 3 is used only when the request is dynamic. When a request is served by a module, an execution time is defined (i.e. the time used by the request in the module), which is based on real world web servers benchmark\'s. The results obtained in the work aims to be integrated to other projects conduced in the Distributed System and Concurrent Programming group (LaSDPC) in order to reach results close to real world web servers

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-10-18T12:09:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_frederico_schmitt_kremer.pdf: 1606431 bytes, checksum: 192db9fb559b24dfd0b3038659fdd5b7 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-10-23T11:10:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_frederico_schmitt_kremer.pdf: 1606431 bytes, checksum: 192db9fb559b24dfd0b3038659fdd5b7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-10-23T11:11:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_frederico_schmitt_kremer.pdf: 1606431 bytes, checksum: 192db9fb559b24dfd0b3038659fdd5b7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-23T11:11:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 dissertacao_frederico_schmitt_kremer.pdf: 1606431 bytes, checksum: 192db9fb559b24dfd0b3038659fdd5b7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / O advento do sequenciamento de DNA de nova geração (NGS) reduziu significativamente o custo dos projetos de sequenciamento de genomas. Quanto mais fácil é de obter novos dados genômicos, mais acuradas deve ser a etapa de anotação, de forma a se reduzir a perda de informações relevantes e efetuar o acúmulo de erros que possam afetar a acurácia das análises posteriores. No caso dos genomas bacterianos, um grande número de programas para anotação já foi desenvolvido, entretanto, muitos destes softwares não incorporaram etapas para otimizar os seus resultados, como filtragem de proteínas falso-positivas/spurious e a anotação mais completa de RNA não-codificantes. O presente trabalho descreve o desenvolvimento do Genix, uma nova pipeline automatizada que combina a funcionalidade de diferentes softwares, incluindo Prodigal, tRNAscan-SE, RNAmmer, Aragorn, INFERNAL, NCBI-BLAST+, CD-HIT, Rfam e Uniprot, com a intenção de aumentar a afetividade dos resultados de anotação. Para avaliar a acurácia da presente ferramenta, foram usados como modelo de estudo os genomas de referência de Escherichia coli K-12, Leptospira interrogans cepa Fiocruz L1-130, Listeria monocytogenese EGD-e e Mycobacterium tuberculosis H37Rv. Os resultados obtidos pelo Genix foram comparados às anotações originais e as obtidas pelas ferramentas de anotação RAST e BASys, considerando genes novos, faltantes e exclusivos, informações de anotação funcional e predições de ORFs spurious. De forma a se quantificar o grau de acurácia, uma nova métrica, denominada discrepância de anotação foi também proposta. Na análise comparativa o Genix apresentou para todos os genomas o menor valor de discrepância, variando entre 0,96 e 5,71%, sendo o maior valor observado no genoma de L. interrogans, para o qual RAST e BASys apresentaram valores superiores a 14,0%. Além disso, foram identificadas proteínas spurious nas anotações geradas pelos demais programas, e, em menor número, nas anotações de referência, indicando que a utilização do Antifam permite um melhor controle do número de genes falso positivos. A partir dos testes realizados, foi possível demonstrar que o Genix é capaz de gerar anotação com boa acurácia (baixo discrepância), menor perda de genes relevantes (funcionais) e menor número de genes falso positivos. / The advent of next-generation sequencing (NGS) significantly reduced the cost of genome sequencing projects. The easier it is to generate genomic data, the more accurate the annotation steps must to be to avoid both the loss of information and the accumulation of erroneous features that may affect the accuracy of further analysis. In the case of bacteria genomes, a range of web annotation software has been developed; however, many applications have not incorporated the steps required to improve the output (eg: false-positive/spurious ORF filtering and a more complete non-coding RNA annotation). The present work describes the implementation of Genix, a new bacteria genome annotation pipeline that combines the functionality of the programs Prodigal, tRNAscan-SE, RNAmmer, Aragorn, INFERNAL, NCBI-BLAST+, CD-HIT, Rfam and UniProt, with the intention of increasing the effectiveness of the annotation results. To evaluate the accuracy of Genix, we used as models of study the reference genomes of Escherichia coli K-12, Leptospira interrogans strain Fiocruz L1-130, Listeria monocytogenes EGD-e and Mycobacterium tuberculosis H37Rv. the results obtained by Genix were compared to the original annotation and to those from the annotation pipelines RAST and BASys considering new, missing and exclusive genes, functional annotation information and the prediction of spurious ORFs. To quantify the annotation accuracy, a new metric, called “annotation discrepancy” was developed. In a comparative analysis, Genix showed the smallest discrepancy for the four genomes, ranging for 0.96 to 5.71%, the highest discrepancy was bserved in the L. interrogans genome, for which RAST and BASys resulted in discrepancies greater than 14.0%. Additionally, several spurious proteins were identified in the annotations generated by RAST and BASys, and, in smaller number, in the reference annotations, indicating that the use of the Antifam database allows a better control of the number of false-positive genes. Based on the evaluations, it was possible to show that Genix is able to generate annotations with good accuracy (low discrepancy), low omission of relevant (functional) genes and a small number of false-positive genes.

Esta dissertação apresenta a construção de um protótipo de servidor Web distribuído, baseado no modelo de servidor Web com diferenciação de serviços (SWDS) e a implementação e avaliação de algoritmos de seleção, utilizando o conceito de controle de congestionamento para requisições HTTP. Com isso, além de implementar uma plataforma de testes, este trabalho também avalia o comportamento de dois algoritmos de controle de congestionamento. Os dois algoritmos estudados são chamados de Drop Tail e RED (Random Early Detection), no qual são bastante difundidos na literatura científica e aplicados em redes de computadores. Os resultados obtidos demostram que, apesar das particularidades de cada algoritmo, existe uma grande relação entre tempo de resposta e a quantidade de requisições aceitas / This MSc dissertation presents the implementation of a prototype for a distributed web server based on the SWDS, a model for a web server with service differentiation, and the implementation and evaluation of selection algorithms adopting the concept of congestion control for HTTP requests. Thus, besides implementing a test platform this work also evaluates the behavior of two congestion control algorithms. The two algorithms studied are the Drop Tail and the RED (Random Early Detection), which are frequently discussed in the scientific literature and widely applied in computer networks. The results obtained show that, although the particularities of each algorithm, there is a strong relation between the response times and the amount of requests accepted in the server