Minimizing container-based applications sla violations on edge computing environments
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
Texto Completo: | https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10786 |
Resumo: | O surgimento de aplicações com requisitos rígidos como baixa latência e privacidade motivou a aproximação de recursos computacionais e usuários na borda da rede devido às dificuldades do paradigma de computação em nuvem em suprir tais necessidades. Nesse novo paradigma de computação distribuída, assim como em computação em nuvem, as técnicas de virtualização baseadas em contêiner também são consideradas para provisionamento de aplicações devido ao baixo consumo de recursos, rápido provisionamento e baixo espaço de armazenamento em comparação com máquinas virtuais (VM). No entanto, a alta variabilidade da capacidade computacional e largura de banda dos nós de borda impactam diretamente no tempo de provisionamento das aplicações em um ambiente de computação de borda. Além disso, a localização dos usuários finais também é um fator importante a ser considerado ao escalonar as aplicações, pois a distância entre os usuários e os nós de borda afeta a latência da comunicação. Nesse contexto, este trabalho apresenta um novo algoritmo de escalonamento, chamado Latency and Provisioning Time SLA Driven Scheduler (LPSLA), que coordena o provisionamento de aplicações em infraestruturas de borda para minimizar as violações de Service Legel Agreements (SLA) em termos de latência e tempo de provisionamento. O algoritmo proposto considera a latência entre a localização dos usuários finais e os nós de borda e a capacidade dos nós de borda em baixar aplicações baseadas em contêiners. Como resultado, a solução proposta é capaz de minimizar as violações de SLA em todos os cenários avaliados. |
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Ferreto, Tiago Coelhohttp://lattes.cnpq.br/8685431534934812http://lattes.cnpq.br/2736682156708034Kayser, Carlos Henrique2023-05-26T20:17:20Z2022-03-25https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10786O surgimento de aplicações com requisitos rígidos como baixa latência e privacidade motivou a aproximação de recursos computacionais e usuários na borda da rede devido às dificuldades do paradigma de computação em nuvem em suprir tais necessidades. Nesse novo paradigma de computação distribuída, assim como em computação em nuvem, as técnicas de virtualização baseadas em contêiner também são consideradas para provisionamento de aplicações devido ao baixo consumo de recursos, rápido provisionamento e baixo espaço de armazenamento em comparação com máquinas virtuais (VM). No entanto, a alta variabilidade da capacidade computacional e largura de banda dos nós de borda impactam diretamente no tempo de provisionamento das aplicações em um ambiente de computação de borda. Além disso, a localização dos usuários finais também é um fator importante a ser considerado ao escalonar as aplicações, pois a distância entre os usuários e os nós de borda afeta a latência da comunicação. Nesse contexto, este trabalho apresenta um novo algoritmo de escalonamento, chamado Latency and Provisioning Time SLA Driven Scheduler (LPSLA), que coordena o provisionamento de aplicações em infraestruturas de borda para minimizar as violações de Service Legel Agreements (SLA) em termos de latência e tempo de provisionamento. O algoritmo proposto considera a latência entre a localização dos usuários finais e os nós de borda e a capacidade dos nós de borda em baixar aplicações baseadas em contêiners. Como resultado, a solução proposta é capaz de minimizar as violações de SLA em todos os cenários avaliados.The emergence of applications with strict requirements such as low latency and privacy motivated the approximation of computing resources and users at the network’s edge due to the difficulties of the cloud computing paradigm in fulfilling such needs. In this new distributed computing paradigm, like cloud computing, container-based virtualization techniques are also considered for application provisioning due to low resource consumption, fast provisioning, and low storage footprint compared to virtual machines (VM). However, the high variability of the edge nodes’ computational capacity and bandwidth directly impact the applications’ provisioning time in an edge computing environment. In addition, the end-users location is also an important factor to consider when scheduling applications, as the distance between end-users and edge nodes impacts communication latency. In this context, this work presents a novel scheduling algorithm, called Latency and Provisioning Time SLA Driven Scheduler (LPSLA), which coordinates application provisioning on edge infrastructures to minimize latency and provisioning time Service Legel Agreements (SLA) violations. It considers the latency between the end-users location and edge nodes and the capacity of edge nodes in downloading the container-based applications. As a result, the proposed solution is capable of minimizing the SLA violations in all evaluated scenarios.Submitted by PPG Ciência da Computação (ppgcc@pucrs.br) on 2023-05-11T18:36:17Z No. of bitstreams: 1 CARLOS HENRIQUE KAYSER_DIS.pdf: 2581783 bytes, checksum: 1085f46c0261725aabb7310dbe061bf6 (MD5)Approved for entry into archive by Sarajane Pan (sarajane.pan@pucrs.br) on 2023-05-26T19:26:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CARLOS HENRIQUE KAYSER_DIS.pdf: 2581783 bytes, checksum: 1085f46c0261725aabb7310dbe061bf6 (MD5)Made available in DSpace on 2023-05-26T20:17:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARLOS HENRIQUE KAYSER_DIS.pdf: 2581783 bytes, checksum: 1085f46c0261725aabb7310dbe061bf6 (MD5) Previous issue date: 2022-03-25application/pdfhttps://tede2.pucrs.br/tede2/retrieve/187629/CARLOS%20HENRIQUE%20KAYSER_DIS.pdf.jpgengPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulPrograma de Pós-Graduação em Ciência da ComputaçãoPUCRSBrasilEscola PolitécnicaComputação na BordaAplicações Baseadas em ContêineresOrquestração de ContêineresEscalonamento de ContêineresEdge ComputingContainer-Based ApplicationsContainer OrchestrationContainer Scheduling.CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAOMinimizing container-based applications sla violations on edge computing environmentsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTrabalho não apresenta restrição para publicação-4570527706994352458500500-862078257083325301info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RSTHUMBNAILCARLOS HENRIQUE KAYSER_DIS.pdf.jpgCARLOS HENRIQUE KAYSER_DIS.pdf.jpgimage/jpeg5343https://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/10786/4/CARLOS+HENRIQUE+KAYSER_DIS.pdf.jpg81355d6fe9743996051864bfecb67a98MD54TEXTCARLOS HENRIQUE KAYSER_DIS.pdf.txtCARLOS HENRIQUE KAYSER_DIS.pdf.txttext/plain78292https://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/10786/3/CARLOS+HENRIQUE+KAYSER_DIS.pdf.txtba1859f75cfdc635aa072c31260c3035MD53ORIGINALCARLOS HENRIQUE KAYSER_DIS.pdfCARLOS HENRIQUE KAYSER_DIS.pdfapplication/pdf2581783https://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/10786/2/CARLOS+HENRIQUE+KAYSER_DIS.pdf1085f46c0261725aabb7310dbe061bf6MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8590https://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/10786/1/license.txt220e11f2d3ba5354f917c7035aadef24MD51tede/107862023-05-27 12:00:16.018oai:tede2.pucrs.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2023-05-27T15:00:16Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false |
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