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Análise de sensibilidade em modelos hierárquicos para
sistemas de cloud computing
Rubens de Souza Matos JúniorOrientador: Prof. Paulo Maciel
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Agenda
• Motivação• Objetivos• Conceitos de Análise de Sensibilidade• Estudo de Caso• Considerações finais
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Motivação
• Como propor melhorias a sistemas complexos, como as nuvens computacionais?• Interações entre diversos componentes de software ou hardware• Modelos hierárquicos facilitam a representação e diminuem os
problemas de stiffness/largeness
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Motivação
• Análise de sensibilidade:• Verificar a importância de cada um dos parâmetros para a
disponibilidade/desempenho do sistema.• Principais métodos:
• Variação de parâmetros um-a-um• Análise diferencial• Análise de correlação/regressão linear• Design of Experiment: Full-factorial, 2k-Factorial, ...
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MTTF_GC
MTTR_GC MTTF_VM
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Objetivos
• Análise de sensibilidade em modelos hierárquicos:• Compor métricas vindas de diferentes modelos
Hierárquico homogêneo
Hierárquico heterogêneo
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Objetivos
• Principais diferenciais:• Junção de modelos em nível de aplicação com modelos deinfraestrutura (Eucalyptus)• Consideração de aspectos de dependabilidade/desempenho
relacionados a software aging• Análise de sensibilidade automatizada
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Análise de Sensibilidade
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• Análise diferencial
• Derivada parcial da métrica Y em relação a cada parâmetro λ.
• Já existem métodos e ferramentas para esse tipo de análise em CTMC, SPN e QN*, de forma isolada.
Y pode ser qualquer métrica de análise estacionária ou transiente
Análise de Sensibilidade
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Estudo de caso
• Modelo hierárquico considerando componentes de hardware e software do Eucalyptus• RBD• CTMC
• Vários parâmetros com diferentes níveis de influência na métrica geral
• Ambos modelos são redutíveis a fórmulas fechadas.
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Estudo de caso
Índice diferencial sensibilidade
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Estudo de caso
Índice diferencial sensibilidade
Índice de Birnbaum (Reliability importance)
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Estudo de caso
Arquitetura com General Controller redundante
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Estudo de caso
Índice de sensibilidade para o sistema com GC redundante
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Estudo de caso
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Estudo de caso
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Estudo de caso
• Um novo estudo de caso está em andamento: Mashup
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Considerações finais
• Mostrou-se como realizar a análise de sensibilidade em modelos hierárquicos: RBD + CTMC, para arquiteturas Eucalyptus• O método permite propor melhorias de forma direcionada/otimizada
• A automatização do processo é um dos próximos passos• Novos estudos de caso estão sendo desenvolvidos
• Incorporar modelos de envelhecimento/rejuvenescimento do Eucalyptus
• Comparar resultados da análise diferencial com resultados de DoE fatorial (coeficiente de efeito)