Elasticidade em Nuvem

Nota:

• A capacidade, proativa ou reativa, de aumentar ou diminuir os recursos de um serviço em tempo de execução. A noção de tempo é crucial, envolvendo tanto o atraso na percepção da necessidade de reconfiguração quanto na duração deste procedimento.

1. Escalabilidade Temporal

   Nota:

   • Elasticidade x Escalabilidade Escalabilidade é a habilidade de um sistema de lidar com uma quantidade de maior carga à medida de novos recursos são adicionados, mantendo um nível de desempenho uniforme ou aproximado. O conceito é livre da noção do tempo diferente da elasticidade
   1. Modalidades
      1. Vertical

         Nota:

         • Permite o redimensionamento de atributos como CPU, disco, rede, memória ou até mesmo alocação e desalocação de nós de computação
      2. Horizontal

         Nota:

         • Permite aumentar/diminuir o número de instâncias (VMs) e sua migração para novos nós de processamento
   2. Política de Alocação
      1. Manual

         Nota:

         • Necessita da intervenção do usuário/programador. Podem ser disponibilizadas por meio de APIs
      2. Automática
         1. Reativa

            Nota:

            • Caracterizada pelo mecanismo regra-condição-ação. É comum o emprego de thresolds na escrita de regras para gerenciamento das métricas. Geralmente conta com uma pré-configuração do usuário através de redação de regras-condição-ação. Novos serviços requerem um novo esforço de redação.
            • Comum no Amazon, Windows Azure e Nimbus.
            • Pode utilizar como estratégia a detecção de padrões e discretização por meio de profiling
         2. Proativa

            Nota:

            • Utiliza técnicas de predição para antecipar o comportamento de carga do sistema e assim decidir pela ação de elasticidade.
            • É comum que implementações proativas utilizerm Fast Fourier Transform (FFT), Walvelts, séries temporais e/ou perfis(profiles).
   3. Métricas de Atuação
      1. Utilização de CPU

         Nota:

         • Métricas mais utilizadas.
      2. Custo Financeiro

         Nota:

         • Elasticidade com aumento de recursos acarreta em maiores gastos para o consumidor. Pesquisas procuram um melhor mapeamento dado um determinado budget.
      3. Controle da Energia Elétrica
      4. Número de Requisições em Fila
      5. Utilização de Memória
   4. Estratégias
      1. Replicação

         Nota:

         • Imagem ou template que é instanciado para criar uma máquina virtual para tolerância a falhas e balanceamento de carga.
         • Gerenciada por um controlador de requisições que gerencia a escala sob demanda. O aumento/diminuição da demanda aumenta/diminui as imagens em execução.
      2. Migração

         Nota:

         • Técnica mais trivial para expressão da elasticidade. As VMs são isoláveis e hypervisors permitem a transferência entre nós com um nível de desempenho aceitável (live migration). Não é necessário alteração em nível de implementação nas aplicações.
      3. Redimensionamento

         Nota:

         • Refere-se a adaptação/alteração de recursos e aplicações (threads)
   5. Interfaces de Uso
      1. Linha de Comando

         Nota:

         • Comum em nuvens privadas, geralmente associadas ao SO Linux
      2. Interface Gráfica

         Nota:

         • Gerente gráfico, mais comumente disponíveis mediante navegador web.
      3. API

         Nota:

         • Interfaces em nível de programação, onde usuários podem interagir com a nuvem, como por exemplo, lançar e destruir instâncias de serviços.
   6. Aplicações
      1. Virtualização
         1. Estratégias
            1. Virtualização Completa
            2. Virtualização nível SO e Paravirtualização
            3. Virtualização assistida p/Hardware
         2. Tecnologias
            1. LAN
            2. VPN
            3. Overlays
   7. Implementações
      1. Manual
         1. Cloud Stack
         2. GoGrid
         3. Heroku
         4. Eucalyptus
         5. Open Nebula
         6. Open Stack
      2. Pré-config/Reativa
         1. Amazon AWS
         2. Nimbus
         3. Microsoft Azure
         4. Right Scale