Architecture and mechanisms for virtual machine migration in fog computing

Orientador: Luiz Fernando BittencourtDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de ComputaçãoResumo: Nos últimos anos, novas demandas, paradigmas e conceitos surgiram para o oferecimento de recursos computacionais aos usuários finais. Dentre eles, a mobilidade de serviços e aplicações disparou um gatilho para o desenvolvimento da "Fog Computing" juntamente com a Internet das Coisas. Essa mobilidade pode ser suportada pela migração de máquinas virtuais entre servidores que estejam próximos ao usuário, uma vez que as aplicações para estes usuários devem estar disponíveis onde eles estiverem, mantendo assim um serviço que ofereça baixa latência para aplicações. No entanto, o processo de migração não é trivial e envolve algoritmos, comunicação de dados, políticas e estratégias eficientes para minimizar o tempo que os usuários percebem uma degradação da qualidade de serviço da aplicação. Neste trabalho propomos uma arquitetura e algoritmos de migração de máquinas virtuais em "Fog Computing" com o foco na qualidade de experiência do usuário durante sua mobilidade. A arquitetura e os algoritmos são baseados em políticas e estratégias que aproveitam o tempo de "handoff" da rede para minimizar o tempo de parada da aplicação durante uma migração. Através de simulações, os resultados dos testes mostram que após a migração das máquinas virtuais a qualidade de experiência dos usuários foi mantida ou melhorada. Os testes mostram ainda que há políticas e estratégias melhores para atender os requisitos desses serviçosAbstract: In the last years, new demands, paradigms, and concepts became available to offer computational resources to end users. Among them, service and applications mobility triggered the development of Fog Computing and Internet of Things. This mobility can be supported through migration of virtual machines between servers that are close to the user, since their applications should be available wherever they are for offering low latency service to these applications. However, the migration process is not straightforward and involves algorithms, data communication, and efficient strategies to avoid quality of service degradation. In this research, we propose a virtual machine migration architecture and algorithms in fog computing focused in the user's quality of experience during their mobility. The architecture and algorithms are based on policies and strategies that utilizes the network handoff time to minimize the application's downtime in the migration. Simulations show that after the virtual machine migration the user's quality of experience has been maintained or improved. The results show that some policies and strategies are better than others to meet the requirement of these servicesMestradoCiência da ComputaçãoMestre em Ciência da Computação1522210CAPE