Performance Evaluation of scheduling algorithms in Web clusters

O surgimento de novos serviços e aplicações baseados na Web tem provocado um aumento desenfreado na quantidade de usuários da World Wide Web que, por sua vez, se torna cada vez mais popular no mundo dos negócios. Sites de e-commerce, que demandam grande tráfego de requisições, têm adotado sistemas de servidores Web distribuídos, como a arquitetura Web Cluster. Isso se deve ao fato de enfrentarem frequentemente situações de sobrecarga, durante as quais podem deixar de atender requisições de transação (com grande probabilidade de gerar renda) por conta do aumento na demanda de requisições de navegação (geram renda apenas de forma indireta). A utilização ineficiente de recursos pode comprometer o desempenho do sistema e é nesse contexto que este trabalho se insere. Neste trabalho foi desenvolvido um modelo de Servidor Web para E-Commerce (SWE-C),validado por meio de um modelo de simulação e uma carga sintética gerada a partir de um modelo desenvolvido com os principais tipos de requisições que caracterizam um site de e-commerce. Foram realizadas simulações no sistema com diversas combinações de algoritmos de escalonamento e disciplinas de atendimentos para filas, dentre as quais de destaca uma nova disciplina que utiliza um mecanismo de prioridades orientado ao consumo de CPU proposto neste trabalho. O objetivo é aumentar o throughput de requisições de transação e melhorar os tempos de resposta em situações de sobrecarga. Uma avaliação de desempenho foi realizado e constatou-se que o mecanismo de prioridades proposto é adequado às necessidades de um site de e-commerce.The appearance of new services and applications based on the web has causing a wild increase in the amount of users of the World Wide Web that becomes more popular in the business world. E-commerce sites that demand great request traffic has adopted a distributed web servers system, such as the Web Cluster. This occurs because this sites frequently are on overloaded situations, leaving to serve request transactions (with large probability of generate income) due to increasing demand of navigation requests (generates income only indirectly). The low resource utilization can compromise the system performance. This work is inserted in this context. In this master thesis has been developed a Web server model for E-Commerce (WSE-C). It is validated with a simulation model using a synthetic workload characterized with the main types of equest identified from e-commerce sites. Several simulations were accomplished in the system, combining the scheduling algorithms, the queue attendances disciplines and the use of a new priority mechanism oriented to the CPU utilization. The aim of this work is increase the request throughput and to obtain a better response time on overload situation. A performance evaluation was conducted and shown that priority mechanisms is adequate to a e-commerce site