Software%20Aging%20em%20uma%20Infraestrutura%20de%20Cloud%20Computing

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Software Aging em uma Infraestrutura de Cloud
Computing
Jean Carlos Teixeira de Araujo Rubens de Souza
Matos Júnior
jcta_at_cin.ufpe.br rsmj_at_cin.ufpe.br
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Software Aging

• Degradação progressiva do desempenho e/ou da
  disponibilidade de recursos do sistema
  operacional
• Corrupção de dados e acúmulo de erros numéricos
  que podem levar a falhas no sistema ou
  desligamentos indesejados Trivedi et al, 2000

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Software Rejuvenation

• É uma técnica que contraria o fenômeno do
  envelhecimento em uma forma proativa, eliminando
  condições de acumulação de erro e liberando
  recursos do sistema operacional.
• Proposta por (HUANG et al, 1995).

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Software Rejuvenation

• ESTRATÉGIAS
• Garbage collection
• Desfragmentação
• Flushing de tabelas e recursos do SO
• Reinicialização de estruturas internas de dados.

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Cloud Computing

• Recursos computacionais são abstraídos e
  fornecidos como serviços na internet, de uma
  forma acessível remotamente.
• Poder de computação
• Armazenamento
• Rede
• Software

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• Eucalyptus é um software usado para implementar
  clouds privadas e híbridas no estilo IaaS.
• A arquitetura do Eucalyptus é bastante modular e
  seus componentes internos usam Web services,
  facilitando sua substituição e expansão
• Implementa a API Amazon Web Service (AWS),
  permitindo interoperabilidade com outros serviços
  baseados no AWS.

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• Baseada em Linux
• Pode usar as tecnologias de virtualização
• KVM
• Xen
• VMWare

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MoDCS Cloud

• Arquitetura utilizada
• 1 host controlador geral
• Cloud Controller
• Cluster Controller
• Storage Controller (Block-level storage Amazon
  EBS)
• Walrus Controller (File-level storage Amazon
  S3)
• 4 hosts para execução das VMs (node controllers)
• 3 com S.O. e pacotes i386
• 1 com S.O. e pacotes amd64
• Interligados por um switch, numa rede isolada
• 1 máquina sendo utilizada como proxy (rede do CIn
  e Internet) e cliente para requisições à cloud.

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(No Transcript)
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ModCS Cloud
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Ciclo de vida das VMs
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Descrição do experimento

• Elaboração de scripts para experimento de aging
• Monitoramento de recursos
• Uso geral de CPU (mpstat)
• Uso geral de memória buffer, cache, swap (free)
• Uso de CPU e memória do processo eucalyptus-cloud
  e do processo apache2, relativo ao eucalyptus-nc
  (pidstat)
• Uso geral de disco (df)
• Número de processos zumbis (ps)
• Eventos de fragmentação de memória
• Métricas eram obtidas a cada 1 minuto

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Andamento do experimento

• Aproximadamente 1 hora de medição antes do
  início da carga
• A partir do 2º dia, notamos que em algumas
  máquinas as VMs não estavam mais sendo
  instanciadas.
• Decidimos reiniciar o serviço eucalyptus-nc na
  máquina onde isso acontecia e continuar o
  experimento.
• O comportamento prosseguiu nos dias seguintes.
• Em algumas ocasiões demorou-se a perceber o
  travamento.

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Análise preliminar
Cloud controller CPU geral
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Análise preliminar
Cloud controller Memória geral
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Análise preliminar
Cloud controller Swap
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Análise preliminar
Cloud controller Processo eucalyptus
cloud Memória residente
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Análise preliminar
Cloud controller Processos zumbis
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Análise preliminar
Node controller Serviço eucalyptus-nc Memória
residente
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Análise preliminar
Node controller Serviço eucalyptus-nc Memória
virtual
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Análise preliminar
Node controller 64 bits Swap
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Análise preliminar
Node controller 64 bits Serviço
eucalyptus-nc Memória residente
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Análise preliminar
Node controller 64 bits Serviço
eucalyptus-nc Memória virtual
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Proposta de rejuvenation

• Reinicialização do serviço eucalyptus-nc, antes
  que o mesmo chegue aos 3 GB de uso de memória
  virtual.
• Prejuízos mínimos para a disponibilidade do
  serviço (FTP ou Web por exemplo)
• VMs não são interrompidas com a reinicialização
  do referido processo
• Apenas pedidos de alocações de VMs naquela
  máquina ficam imposdibilitados (por poucos
  segundos)

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Futuros projetos

• Cloud storage
• Eucalyptus
• Google File System
• Modelos e medições de dependabilidade de serviços
  na cloud
• Comparações entre efeitos de aging usando KVM e
  Xen.

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Dúvidas