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Previous issue date: 2016-03-17 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / Nuvens ópticas são a junção de redes ópticas de transporte com computação em nuvem,
permitindo o gerenciamento integrado de ambas as infraestruturas por um único controlador.
Este gerenciamento integrado permite o surgimento de novos modelos de serviço
como por exemplo demandas anycast formadas por uma demanda para a rede óptica
(requisitando recursos de rede) e uma demanda de serviço para a nuvem (requisitando
recursos de processamento e armazenamento) no mesmo ciclo de vida. Este novo paradigma
permite a migração de serviços (habilidade de migrar um serviço que está em um
datacenter para outro), o qual deve ser utilizado com moderação pois possuem execução
complexa e demorada, podendo causar sobrecarga na rede ou datacenters envolvidos na
operação. Atualmente trabalhos da literatura consideram um único modelos de demanda
de serviço, o que pode não representar corretamente a variedade de demandas esperadas
para serviços em nuvem. Neste contexto, propriedades e características de serviços afetados
por falhas, como por exemplo a prioridade ou o tempo restante do serviço, podem
ser estudados visando a melhoria da sobrevivência de tais serviços durante o processo
de restauração de conexões. Esta tese propõe o estudo de nuvens ópticas e os impactos
causados pelo uso de migração de serviços na sobrevivência destas nuvens. Para avaliar
estes impactos, um cenário de simulação de nuvens ópticas é proposto, visando aumentar
a heterogeneidade dos serviços considerados. O processo de restauração de serviços
afetados por falhas na rede é estudado e novas estratégias para restauração de serviços
capazes de migrar serviços entre datacenters são propostas visando aumentar a resiliência
destas nuvens a falhas. As propostas são avaliadas em um conjunto de diferentes cenários,
e comparadas com estratégias da literatura. Resultados mostram uma considerável
melhoria na resiliência de nuvens ópticas quando usando as estratégias propostas. / Optical clouds are the combination of optical transport networks and cloud computing,
which allows the integrated management of both infrastructures in one controller element.
In this paradigm, cloud services can be provisioned in an anycast fashion, i.e., only the
source node asking for a service and the amount of IT resources are specified, while it
is up to the cloud control/management system to select the most suitable destination
datacenter (DC) node. During the cloud service provisioning process resiliency is crucial
in order to guarantee continuous network operations also in the presence of failures. On
one hand, a survivability strategy needs to be able to meet the availability requirements
of each specific cloud service, while on the other hand it must be efficient in using backup
resources. Service relocation (i.e., the ability to live re-allocate one provisioned service to
another DC) is one of the new features that can be used in this new paradigm, but needs
to be applied carefully given its associated overhead may overload the network and DCs.
Current works in the literature consider a single service model that lack representation of
the heterogeneity expected for cloud services. In this context, some disrupted connection
properties can be considered to improve the network survivability during the restoration
process, e.g., priorities and service remaining holding time. This thesis proposes a
restoration-based survivability strategy, which combines the benefits of both cloud service
relocation and service differentiation concepts. The former is used to enhance the restorability
performance (i.e., the percentage of successfully restored cloud services) offered by
restoration, while the latter ensures that critical services are given the proper consideration
while backup resources are assigned. An ILP and a heuristic are presented in order to
solve the proposed survivability strategy. The proposed strategies are evaluated considering
a variety of different simulation scenarios. Results show that performance achieved
by the proposed ILP and heuristic are close to the ones achieved when using protection
strategies, but with the inherent benefits in terms of efficient use of resources offered by
restoration-based approaches.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpa.br:2011/7962 |
| Date | 17 March 2016 |
| Creators | SILVA, Carlos Natalino da |
| Contributors | FRANCÊS, Carlos Renato Lisboa |
| Publisher | Universidade Federal do Pará, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UFPA, Brasil, Instituto de Tecnologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPA, instname:Universidade Federal do Pará, instacron:UFPA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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