Distribuição de serviços de comércio eletrônico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gustavo Machado Campagnani Gama
Data de Publicação: 2002
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SLBS-5KDPD4
Resumo: O crescimento do comércio eletrônico nos últimos anos proporcionou um aumento considerável da demanda sobre os sites que provêm tais serviços. Em conseqüência, os servidores freqüentemente ficam sobrecarregados, diminuindo a qualidade dos serviços oferecidos e aumentando a latência percebida pelos usuários, o que, em último caso, pode comprometer o sucesso do negócio virtual devido à insatisfação dos mesmos. As soluções tradicionais, como melhoria de equipamentos, são aplicáveis apenas a servidores centralizados e portanto não solucionam uma parte importante do problema que são os atrasos e sobrecarga impostos pelos canais de comunicação. Para contornar este problema, uma estratégia comum é a distribuição do serviço, utilizando-se para isso múltiplos servidores espalhados pela rede em pontos mais próximos aos clientes. O uso de servidores Proxy/Cache e redes de distribuição de conteúdo (CDN's - Content Distribution Network) são dois exemplos consagrados da eficiência da utilização de serviços Web distribuídos. Entretanto, em ambos os casos, os serviços oferecidos envolvem apenas informações estáticas - ou seja, que não são atualizadas com muita freqüência. No caso das aplicações de comércio eletrônico, esta premissa é raramente válida, pois os dados manipulados nos servidores são essencialmente dinâmicos - como exemplo podemos citar a disponibilidade de um produto em uma loja virtual ou o preço de um item em um leilão. A implementação de uma rede de distribuição de serviços que contorne estas limitações depende, entre outros fatores, da elaboração de estratégias de pré-alocação de recursos flexíveis o suficiente para se ajustar às cargas de trabalho extremamente dinâmicas típicas desta gama de aplicações. Nesta dissertaçao nós propomos e avaliamos duas abordagens fundamentais para esta questão. A primeira baseia-se em um modelo de otimização linear que utiliza tráfego de rede e número de hops entre clientes e réplicas como principais métricas de custo. A segunda utiliza heurísticas derivadas dos métodos aplicados a CDNs para resolver isoladamente os problemas de seleção de servidores e distribuição de recursos. Os experimentos realizados mostraram que, apesar de prover uma solução ótima, o modelo linear apresenta severas restrições com relação ao tempo de execução, dependendo do volume dos dados de entrada. Os métodos aproximados não estão presos à estas limitações e as distribuições geradas apresentam desempenho razoável, com custos de solução variando entre 1,2 e 1,8 em relação aos valores apresentados pela solução ótima. Em compensação, as heurísticas têm maior sensibilidade à variações de carga, e são mais difíceis de calibrar devido ao grande número de parâmetros que elas utilizam.
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Para contornar este problema, uma estratégia comum é a distribuição do serviço, utilizando-se para isso múltiplos servidores espalhados pela rede em pontos mais próximos aos clientes. O uso de servidores Proxy/Cache e redes de distribuição de conteúdo (CDN's - Content Distribution Network) são dois exemplos consagrados da eficiência da utilização de serviços Web distribuídos. Entretanto, em ambos os casos, os serviços oferecidos envolvem apenas informações estáticas - ou seja, que não são atualizadas com muita freqüência. No caso das aplicações de comércio eletrônico, esta premissa é raramente válida, pois os dados manipulados nos servidores são essencialmente dinâmicos - como exemplo podemos citar a disponibilidade de um produto em uma loja virtual ou o preço de um item em um leilão. A implementação de uma rede de distribuição de serviços que contorne estas limitações depende, entre outros fatores, da elaboração de estratégias de pré-alocação de recursos flexíveis o suficiente para se ajustar às cargas de trabalho extremamente dinâmicas típicas desta gama de aplicações. Nesta dissertaçao nós propomos e avaliamos duas abordagens fundamentais para esta questão. A primeira baseia-se em um modelo de otimização linear que utiliza tráfego de rede e número de hops entre clientes e réplicas como principais métricas de custo. A segunda utiliza heurísticas derivadas dos métodos aplicados a CDNs para resolver isoladamente os problemas de seleção de servidores e distribuição de recursos. Os experimentos realizados mostraram que, apesar de prover uma solução ótima, o modelo linear apresenta severas restrições com relação ao tempo de execução, dependendo do volume dos dados de entrada. Os métodos aproximados não estão presos à estas limitações e as distribuições geradas apresentam desempenho razoável, com custos de solução variando entre 1,2 e 1,8 em relação aos valores apresentados pela solução ótima. Em compensação, as heurísticas têm maior sensibilidade à variações de carga, e são mais difíceis de calibrar devido ao grande número de parâmetros que elas utilizam.The growth of E-commerce in the last years has considerably increased the demand on the sites that provide such services. As a consequence, servers are frequently overloaded, reducing the quality of service and raising the latency observed by the users, which, in a worst case scenario, may compromise the success of the virtual business due to the custumers insatisfaction. Traditional solutions, such as hardware upgrade, apply just to centralized servers, and therefore do not target an important part of the problem that is the delay inherent to the networkchannels. A common strategy to work around this problem is to distribute the service, using multiple servers spread across the network at nodes closer to the clients. The use of Proxy/Cache servers and Content Distribution Networks (CDNs) are two well-known examples of efficientdistributed Web services. However, in both cases, the services provided handle exclusively static information, i.e., information that is not frequently updated. For e-Commerce applications, this assumption is rarely valid, since data handled by the servers is essentialy dynamic for instance, a products availability in a virtual store or an items retail value in an eletronic auction.The implementation of a distributed service network that handles such limitations depends, among others, on the development of resource placement strategies that are flexible enough to adjust to the extremely dynamic workloads associated with such genre of applications. In this dissertation, we propose and evaluate two fundamental approaches to address this issue. The first is based on a linear optimization model that uses the network traffic and the number of hops between clients and distributed servers as the main metrics for the cost function. The second uses heuristics derived from the methods employed in CDNs to isolatedly solve the problems of server selection and resource distribution. The experiments performed show that, although the solutions provided are optimal, the linear model presents severe restrictions concerning the execution time, depending on the volume of input data. The approximate methods are not limited to these constraints and the resource distributions generated show a reasonable performance, with total costs ranging from 20% to 80% worse than the optimal solution. On the other hand, the heuristics have greater sensibility to workload variations, and are harder to calibrate due to the large number of parameters they,employ.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGComercio eletrônicoCiência da ComputaçãoDistribuição de serviços de comércio eletrônicoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALgustavomachadocampagnanigama.pdfapplication/pdf714958https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SLBS-5KDPD4/1/gustavomachadocampagnanigama.pdf4b0f209fc6b54b419e81378e1f4ed621MD51TEXTgustavomachadocampagnanigama.pdf.txtgustavomachadocampagnanigama.pdf.txtExtracted texttext/plain179157https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SLBS-5KDPD4/2/gustavomachadocampagnanigama.pdf.txt71fc5f59af2e203823530ad0c7a53a55MD521843/SLBS-5KDPD42019-11-14 20:15:37.324oai:repositorio.ufmg.br:1843/SLBS-5KDPD4Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T23:15:37Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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