Uma estratégia baseada em modelos para a quantificação do impacto da disponibilidade no fluxo energético de data centers

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: BEZERRA, Thiago Valentim
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE
Texto Completo: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8564
Resumo: As demand for higher computing power increases, demand for services hosted in cloud computing environments is increasing. For example, it is known that in 2018 over 4 billion people made daily access to these services through the Internet, which is more than half of the world's population. To support such services, these clouds are made available by large data centers. These systems are responsible for the increasing consumption of electricity, given the increasing number of accesses, increasing the demand for greater communication capacity, processing and high availability. Since this electricity is not always obtained from renewable resources, the relentless pursuit of cloud services can have a signi cant environmental impact. In this context, this paper proposes an integrated and dynamic strategy that demonstrates the impact of the availability of data center architecture equipment on energy consumption. For this, we used the technique of modeling colored Petri nets, responsible for quantifying the cost, environmental impact and availability of the electric power infrastructure of the data centers under analysis. Such proposed models are supported by the developed tooling, where data center designers do not need to know the Petri net formalism to compute the metrics of interest. Two case studies were proposed to show the applicability of the models and the proposed strategy. Signi cant results were obtained, showing a 100% increase in system availability, with virtually the same operating cost and environmental impact.
id URPE_24b4755efa31c3ad1661cbe12f94224e
oai_identifier_str oai:tede2:tede2/8564
network_acronym_str URPE
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE
repository_id_str
spelling CALLOU, Gustavo Rau de AlmeidaALBUQUERQUE JÚNIOR, Gabriel Alves deNOGUEIRA, Bruno Costa e Silvahttp://lattes.cnpq.br/2833361671270005BEZERRA, Thiago Valentim2022-04-06T15:06:43Z2019-09-30BEZERRA, Thiago Valentim. Uma estratégia baseada em modelos para a quantificação do impacto da disponibilidade no fluxo energético de data centers. 2019. 94 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Informática Aplicada) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8564As demand for higher computing power increases, demand for services hosted in cloud computing environments is increasing. For example, it is known that in 2018 over 4 billion people made daily access to these services through the Internet, which is more than half of the world's population. To support such services, these clouds are made available by large data centers. These systems are responsible for the increasing consumption of electricity, given the increasing number of accesses, increasing the demand for greater communication capacity, processing and high availability. Since this electricity is not always obtained from renewable resources, the relentless pursuit of cloud services can have a signi cant environmental impact. In this context, this paper proposes an integrated and dynamic strategy that demonstrates the impact of the availability of data center architecture equipment on energy consumption. For this, we used the technique of modeling colored Petri nets, responsible for quantifying the cost, environmental impact and availability of the electric power infrastructure of the data centers under analysis. Such proposed models are supported by the developed tooling, where data center designers do not need to know the Petri net formalism to compute the metrics of interest. Two case studies were proposed to show the applicability of the models and the proposed strategy. Signi cant results were obtained, showing a 100% increase in system availability, with virtually the same operating cost and environmental impact.Com o aumento da demanda por maior poder computacional, a procura por serviços hospedados em ambientes de nuvens computacionais vem aumentando. Sabe-se, por exemplo, que em 2018 mais de 4 bilhões de pessoas zeram acessos diários a estes serviços por meio da Internet, valor correspondente a mais da metade da população mundial. Para prover suporte a tais serviços, estas nuvens são disponibilizadas por grandes data centers. Esses sistemas acabam por serem responsáveis pelo consumo cada vez maior de energia elétrica, tendo em vista a crescente quantidade de acessos, aumentando a demanda por uma maior capacidade de comunicação, processamento e por alta disponibilidade. Uma vez que esta energia elétrica nem sempre é obtida a partir de recursos renováveis, a incessante busca por serviços de nuvens pode ter como efeito colateral um relevante impacto ambiental. Neste contexto, este trabalho propõe uma estratégia integrada e dinâmica que demostra o impacto da disponibilidade dos equipamentos que compõem a arquitetura de data centers no consumo energético. Para isso, foi utilizado a técnica de modelagem redes de Petri coloridas, responsável pela quanti cação do custo, impacto ambiental e disponibilidade da infraestrutura de energia elétrica dos data centers em análise. Tais modelos propostos são suportados pelo ferramental desenvolvido, onde projetistas de data centers não precisam conhecer o formalismo de redes de Petri para computar as métricas de interesse. Dois estudos de caso foram propostos para mostrar a aplicabilidade dos modelos e da estratégia proposta. Resultados signi cativos foram obtidos, mostrando um aumento na disponibilidade do sistema de 100%, com praticamente o mesmo custo operacional e o mesmo impacto ambiental.Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2022-04-06T15:06:42Z No. of bitstreams: 1 Thiago Valentim Bezerra.pdf: 1813258 bytes, checksum: ce75029ac43b3e1ba81a0c9387ab838f (MD5)Made available in DSpace on 2022-04-06T15:06:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thiago Valentim Bezerra.pdf: 1813258 bytes, checksum: ce75029ac43b3e1ba81a0c9387ab838f (MD5) Previous issue date: 2019-09-30application/pdfporUniversidade Federal Rural de PernambucoPrograma de Pós-Graduação em Informática AplicadaUFRPEBrasilDepartamento de Estatística e InformáticaData centerFluxo energéticoRedes de PetriDisponibilidade de equipamentoCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOUma estratégia baseada em modelos para a quantificação do impacto da disponibilidade no fluxo energético de data centersinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis-8268485641417162699600600600-67745551403961205013671711205811204509info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPEinstname:Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)instacron:UFRPEORIGINALThiago Valentim Bezerra.pdfThiago Valentim Bezerra.pdfapplication/pdf1813258http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/bitstream/tede2/8564/2/Thiago+Valentim+Bezerra.pdfce75029ac43b3e1ba81a0c9387ab838fMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82165http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/bitstream/tede2/8564/1/license.txtbd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468MD51tede2/85642022-04-06 12:06:43.081oai:tede2: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede/PUBhttp://www.tede2.ufrpe.br:8080/oai/requestbdtd@ufrpe.br ||bdtd@ufrpe.bropendoar:2024-05-28T12:37:09.313133Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE - Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)false
dc.title.por.fl_str_mv Uma estratégia baseada em modelos para a quantificação do impacto da disponibilidade no fluxo energético de data centers
title Uma estratégia baseada em modelos para a quantificação do impacto da disponibilidade no fluxo energético de data centers
spellingShingle Uma estratégia baseada em modelos para a quantificação do impacto da disponibilidade no fluxo energético de data centers
BEZERRA, Thiago Valentim
Data center
Fluxo energético
Redes de Petri
Disponibilidade de equipamento
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
title_short Uma estratégia baseada em modelos para a quantificação do impacto da disponibilidade no fluxo energético de data centers
title_full Uma estratégia baseada em modelos para a quantificação do impacto da disponibilidade no fluxo energético de data centers
title_fullStr Uma estratégia baseada em modelos para a quantificação do impacto da disponibilidade no fluxo energético de data centers
title_full_unstemmed Uma estratégia baseada em modelos para a quantificação do impacto da disponibilidade no fluxo energético de data centers
title_sort Uma estratégia baseada em modelos para a quantificação do impacto da disponibilidade no fluxo energético de data centers
author BEZERRA, Thiago Valentim
author_facet BEZERRA, Thiago Valentim
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv CALLOU, Gustavo Rau de Almeida
dc.contributor.referee1.fl_str_mv ALBUQUERQUE JÚNIOR, Gabriel Alves de
dc.contributor.referee2.fl_str_mv NOGUEIRA, Bruno Costa e Silva
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2833361671270005
dc.contributor.author.fl_str_mv BEZERRA, Thiago Valentim
contributor_str_mv CALLOU, Gustavo Rau de Almeida
ALBUQUERQUE JÚNIOR, Gabriel Alves de
NOGUEIRA, Bruno Costa e Silva
dc.subject.por.fl_str_mv Data center
Fluxo energético
Redes de Petri
Disponibilidade de equipamento
topic Data center
Fluxo energético
Redes de Petri
Disponibilidade de equipamento
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
description As demand for higher computing power increases, demand for services hosted in cloud computing environments is increasing. For example, it is known that in 2018 over 4 billion people made daily access to these services through the Internet, which is more than half of the world's population. To support such services, these clouds are made available by large data centers. These systems are responsible for the increasing consumption of electricity, given the increasing number of accesses, increasing the demand for greater communication capacity, processing and high availability. Since this electricity is not always obtained from renewable resources, the relentless pursuit of cloud services can have a signi cant environmental impact. In this context, this paper proposes an integrated and dynamic strategy that demonstrates the impact of the availability of data center architecture equipment on energy consumption. For this, we used the technique of modeling colored Petri nets, responsible for quantifying the cost, environmental impact and availability of the electric power infrastructure of the data centers under analysis. Such proposed models are supported by the developed tooling, where data center designers do not need to know the Petri net formalism to compute the metrics of interest. Two case studies were proposed to show the applicability of the models and the proposed strategy. Signi cant results were obtained, showing a 100% increase in system availability, with virtually the same operating cost and environmental impact.
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019-09-30
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-04-06T15:06:43Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv BEZERRA, Thiago Valentim. Uma estratégia baseada em modelos para a quantificação do impacto da disponibilidade no fluxo energético de data centers. 2019. 94 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Informática Aplicada) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8564
identifier_str_mv BEZERRA, Thiago Valentim. Uma estratégia baseada em modelos para a quantificação do impacto da disponibilidade no fluxo energético de data centers. 2019. 94 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Informática Aplicada) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.
url http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8564
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.program.fl_str_mv -8268485641417162699
dc.relation.confidence.fl_str_mv 600
600
600
dc.relation.department.fl_str_mv -6774555140396120501
dc.relation.cnpq.fl_str_mv 3671711205811204509
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal Rural de Pernambuco
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Informática Aplicada
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRPE
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Departamento de Estatística e Informática
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal Rural de Pernambuco
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE
instname:Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)
instacron:UFRPE
instname_str Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)
instacron_str UFRPE
institution UFRPE
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE
bitstream.url.fl_str_mv http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/bitstream/tede2/8564/2/Thiago+Valentim+Bezerra.pdf
http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/bitstream/tede2/8564/1/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv ce75029ac43b3e1ba81a0c9387ab838f
bd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE - Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)
repository.mail.fl_str_mv bdtd@ufrpe.br ||bdtd@ufrpe.br
_version_ 1810102264733368320