Computação em nuvem refere-se a um modelo de disponibilização de recursos computacionais no qual a infraestrutura de software e hardware é ofertada como um serviço, e vem se estabelecendo como um paradigma de sucesso graças a versatilidade e ao custo-efetividade envolvidos nesse modelo de negócio, possibilitando o compartilhamento de um conjunto de recursos físicos entre diferentes usuários e aplicações. Com o advento da computação em nuvem e a possibilidade de elasticidade dos recursos computacionais virtualizados, a alocação dinâmica de recursos vem ganhando destaque, e com ela as questões referentes ao estabelecimento de contratos e de de qualidade de serviço. Historicamente, as pesquisas em QoS concentram-se na solução de problemas que envolvem duas entidades: usuários e servidores. Entretanto, em ambientes de nuvem, uma terceira entidade passa a fazer parte dessa interação, o consumidor de serviços em nuvem, que usa a infraestrutura para disponibilizar algum tipo de serviço aos usuários finais e que tem recebido pouca atenção das pesquisa até o momento, principalmente no que tange ao desenvolvimento de mecanismos automáticos para a alocação dinâmica de recursos sob variação de demanda. Este trabalho consiste na proposta de uma arquitetura de gerenciamento adaptativo de recursos sob a perspectiva do modelo de negócio envolvendo três entidades, focada na eficiência do consumidor. O trabalho inspira-se em técnicas de controle realimentado para encontrar soluções adaptativas aos problemas de alocação dinâmica de recursos, resultando em uma arquitetura de broker de consumidor, um respectivo protótipo e um método de projeto de controle para sistemas computacionais dessa natureza / CLoud computing refers to a computer resource deployment model in which software and hardware infrastructure are offered as a service. Cloud computing has become a successful paradigm due to the versatility and cost-effectiveness involved in that business model, making it possible to share a cluster of physical resources between several users and applications. With the advent of cloud computing and the computer elastic resource, dynamic allocation of virtualized resources is becoming more prominent, and along with it, the issues concerning the establishment of quality of service parameters. Historically, research on QoS has focused on solutions for problems involving two entities: users and servers. However, in cloud environments, a third party becomes part of this interaction, the cloud consumer, that uses the infrastructure to provide some kind of service to endusers, and which has received fewer attention, especially regarding the development of autonomic mechanisms for dynamic resource allocation under time-varying demand. This work aims at the development of an architecture for dynamic adaptive resource allocation involving three entities, focused on consumer revenue. The research outcome is a consumer broker architecture based on feedback control, a respective architecture prototype and a computer system feedback control methodology which may be applied in this class of problems

Submitted by Santos Davilene (davilenes@ufba.br) on 2013-01-25T11:50:19Z No. of bitstreams: 1 TESE-Alirio Santos de Sa.pdf: 3211848 bytes, checksum: b6e3a37952f120676b30e1f11490fa90 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-01-25T11:50:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE-Alirio Santos de Sa.pdf: 3211848 bytes, checksum: b6e3a37952f120676b30e1f11490fa90 (MD5) / As facilidades de processamento e comunicação oriundas das novas tecnologias têm promovido o surgimento de uma nova classe de ambientes distribuídos. Estes ambientes são caracterizados pela dinamicidade em suas composições, no provisionamento de seus recursos e nas características e requisitos de suas aplicações. Isto traz novos desafios à confiabilidade, a qual é um atributo essencial à grande maioria dos sistemas distribuídos modernos. Um destes desafios está na incapacidade, dos mecanismos tradicionais de tolerância a falhas, de atender aos requisitos de desempenho, ao mesmo tempo em que suportam a confiabilidade. Isto porque o projeto destes mecanismos requer um conhecimento prévio das características dos ambientes e de suas aplicações, para que possam oferecer configurações adequadas ao atendimento dos requisitos especificados -- isto representa um problema, uma vez que, nos ambientes distribuídos modernos, estas informações mudam dinamicamente. Neste contexto, nem mesmo os mecanismos adaptativos de tolerância falhas obtêm sucesso, pois realizam a sua configuração dinamicamente, mas confiam em comportamentos e requisitos definidos em tempo de projeto. Para enfrentar este desafio, esta Tese introduz os mecanismos autonômicos de tolerância a falhas, baseados em teoria de controle e capazes de se auto-configurar face às mudanças dinâmicas nas características do ambiente ou nos requisitos de suas aplicações. Com o intuito de demonstrar a viabilidade destes mecanismos, foram implementados e avaliados, como estudo de caso, detectores autonômicos de defeitos e protocolos autonômicos de comunicação em grupo, dois mecanismos básicos à construção de muitos sistemas distribuídos confiáveis. Estes mecanismos autonômicos de detecção e de comunicação em grupo são os primeiros da literatura a suportar a auto-configuração em tempo de execução, baseada em requisitos de qualidade de serviço definidos pelos usuários. Tais mecanismos foram avaliados, usando simulações, em condições de carga variadas e falhas. Mesmo sem trabalhos relacionados, para uma comparação direta de desempenho, os mecanismos autonômicos propostos foram comparados com mecanismos tradicionais de tolerância a falhas existentes na literatura. Estes mecanismos tradicionais usaram diferentes configurações definidas por parâmetros manualmente fixados. Os experimentos realizados demonstram que os mecanismos autonômicos propostos possuem, na maioria dos casos, desempenho superior que as diferentes configurações dos mecanismos tradicionais considerados, principalmente quando variações nas características da carga, mudanças nos requisitos ou reconfigurações dinâmicas no ambiente são considerados. / Salvador

Computação em nuvem refere-se a um modelo de disponibilização de recursos computacionais no qual a infraestrutura de software e hardware é ofertada como um serviço, e vem se estabelecendo como um paradigma de sucesso graças a versatilidade e ao custo-efetividade envolvidos nesse modelo de negócio, possibilitando o compartilhamento de um conjunto de recursos físicos entre diferentes usuários e aplicações. Com o advento da computação em nuvem e a possibilidade de elasticidade dos recursos computacionais virtualizados, a alocação dinâmica de recursos vem ganhando destaque, e com ela as questões referentes ao estabelecimento de contratos e de de qualidade de serviço. Historicamente, as pesquisas em QoS concentram-se na solução de problemas que envolvem duas entidades: usuários e servidores. Entretanto, em ambientes de nuvem, uma terceira entidade passa a fazer parte dessa interação, o consumidor de serviços em nuvem, que usa a infraestrutura para disponibilizar algum tipo de serviço aos usuários finais e que tem recebido pouca atenção das pesquisa até o momento, principalmente no que tange ao desenvolvimento de mecanismos automáticos para a alocação dinâmica de recursos sob variação de demanda. Este trabalho consiste na proposta de uma arquitetura de gerenciamento adaptativo de recursos sob a perspectiva do modelo de negócio envolvendo três entidades, focada na eficiência do consumidor. O trabalho inspira-se em técnicas de controle realimentado para encontrar soluções adaptativas aos problemas de alocação dinâmica de recursos, resultando em uma arquitetura de broker de consumidor, um respectivo protótipo e um método de projeto de controle para sistemas computacionais dessa natureza / CLoud computing refers to a computer resource deployment model in which software and hardware infrastructure are offered as a service. Cloud computing has become a successful paradigm due to the versatility and cost-effectiveness involved in that business model, making it possible to share a cluster of physical resources between several users and applications. With the advent of cloud computing and the computer elastic resource, dynamic allocation of virtualized resources is becoming more prominent, and along with it, the issues concerning the establishment of quality of service parameters. Historically, research on QoS has focused on solutions for problems involving two entities: users and servers. However, in cloud environments, a third party becomes part of this interaction, the cloud consumer, that uses the infrastructure to provide some kind of service to endusers, and which has received fewer attention, especially regarding the development of autonomic mechanisms for dynamic resource allocation under time-varying demand. This work aims at the development of an architecture for dynamic adaptive resource allocation involving three entities, focused on consumer revenue. The research outcome is a consumer broker architecture based on feedback control, a respective architecture prototype and a computer system feedback control methodology which may be applied in this class of problems

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Many control techniques applied to converters with power factor correction (PFC) use cascaded control to compensate the output voltage and the input current. These techniques usually employ linear time-invariant (LTI) models and ignore the periodic output voltage oscillation by using compensator with low-pass characteristic. To ensure correlation between the rectifier and its LTI model, as well as power factor correction, these techniques reduce the crossing frequency, which result in a closed-loop voltage with poor dynamic response. Aiming to reduce the time-response designers have associated notch filters into the controller to increase the bandwidth. These filters increase the attenuation in ripple frequencies making possible to enlarge system bandwidth without compromising power factor correction. However, increasing the crossing frequency enhances the interaction between ac output components and the feedback system. In these cases, linear time-invariant (LTI) approach can not adequately represent the closed loop dynamics. As a result, LTI stability analysis based on LTI approach is no longer valid. On the other hand, a better dynamic representation can be achieved by using linear time-periodic models (LTP). These models include the modulation effects inherent in the output voltage dynamics. This work presents an alternative systematic methodology to perform the stability analysis for continuous-time closed-loop control systems using linear time-periodic (LTP) models. This methodology use an LTP representation in frequency domain called harmonic transfer function (HTF). This method extends the multi-variable LTI techniques for LTP approach. Finally is detailed the stability analysis of full-bridge and half-bridge single-phase PFC rectifiers. Theoretical, simulation and experimental results are presented to validate the proposed technique. / Muitas técnicas de controle aplicadas a retificadores monofásicos com correção do fator de potência (PFC) utilizam controladores em cascata para compensação da tensão de saída e da corrente de entrada. Essas técnicas, em geral, empregam modelos lineares e invariantes no tempo (LTI) e desconsideram as oscilações periódicas presentes nas tensões de saída, fazendo uso de leis de controle com características passa-baixa. Para garantir a correlação entre o modelo LTI e o retificador, bem como a correção do fator de potência, estas estratégias utilizam banda-passante reduzida, o que limita consideravelmente a resposta dinâmica da compensação da tensão. No intuito de reduzir o tempo de resposta da malha de tensão, sem comprometer a correção do fator de potência, projetistas têm associado filtros rejeita-banda à malha de controle. Esses filtros acentuam a atenuação nas frequências de interesse e, assim, possibilitam elevar a banda-passante sem comprometer a correção do fator de potência na entrada. Porém, a elevação da banda-passante aumenta a interação das componentes alternadas da tensão do lado cc com o sistema de compensação. Nestes casos, a abordagem LTI pode não representar adequadamente as dinâmicas de malha fechada e, consequentemente, não é válida para a análise da estabilidade. Por outro lado, uma melhor representação dinâmica da malha de compensação da tensão de retificadores PFC monofásicos pode ser obtida com a utilização de modelos lineares periódicos no tempo (LTP). Esses modelos dinâmicos incluem os efeitos de modulação inerentes da dinâmica da tensão de saída. Este trabalho apresenta uma metodologia sistemática alternativa para a análise da estabilidade de malha fechada de retificadores PFC monofásicos empregando-se modelos LTP em tempo contínuo. A metodologia de análise da estabilidade utiliza uma representação dos modelos LTP no domínio da frequência, denominado função de transferência harmônica (HTF). Esta representação estende as técnicas clássicas de análise da estabilidade de sistemas LTI multivariáveis para a abordagem LTP. Por fim, são detalhadas as análise de estabilidade dos retificadores monofásicos em ponte completa e meia ponte, considerando-se a operação com correção do fator de potência de entrada. Resultados teóricos, de simulação e experimentais são apresentados para validar a técnica de análise da estabilidade.