Performability analysis of web cache server clusters applied to server virtualization

O crescimento do poder de processamento dos computadores tem renovado o interesse na área de virtualização. Através da técnica de virtualização, um único servidor tem seus recursos particionados em diversos ambientes de execução separados, aumentando a eficiência no uso dos recursos computacionais. Para aplicar virtualização de servidores, é preciso selecionar uma abordagem de virtualização, que pode variar desde a completa emulação do hardware, como a técnica de virtualização total, até alternativas mais leves, como a virtualização baseada em contêineres, que particiona os recursos físicos de um servidor em múltiplas instâncias isoladas de processamento. Independentemente da abordagem de virtualização, a aplicação de virtualização de servidores leva a um aumento da sobrecarga do sistema. Desta forma, a melhoria da eficiência supracitada tem gerado um novo desafio: mesmo com a sobrecarga adicional proveniente da virtualização, é possível fornecer um serviço em ambiente virtualizado com desempenho similar, ou até mesmo superior, ao de infraestruturas não virtualizadas? Esta dissertação propõe uma avaliação de desempenho baseada em medições para investigar quantitativamente o comportamento de um agrupamento de servidores web cache em ambientes virtualizados e não virtualizados. Os primeiros resultados analisados não somente endorsaram o impacto sobre o desempenho, mas também revelaram uma degradação da disponibilidade no fornecimento do serviço web cache em agrupamentos virtualizados. Para combater esse problema, a metodologia proposta aplica redução de sobrecarga com o objetivo de alcançar 5 noves de disponibilidade para o fornecimento do serviço web cache em ambientes virtualizados. Além disso, a aplicação da técnica de experimentos fatoriais fracionados resultou em métricas de desempenho favoráveis em ambientes virtualizados. Os resultados dos estudos de caso que foram conduzidos permitiram identificar cenários nos quais os agrupamentos de servidores web cache virtualizados se comportaram de maneira favorável em comparação com os não virtualizados, produzindo recomendações sobre o uso otimizado dos agrupamentos virtuais investigados.CNP