Minimizing container-based applications sla violations on edge computing environments

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Kayser, Carlos Henrique
• Orientador(a): Ferreto, Tiago Coelho
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
• Departamento: Escola Politécnica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Computação na Borda; Aplicações Baseadas em Contêineres; Orquestração de Contêineres; Escalonamento de Contêineres
• Palavras-chave em Inglês: Edge Computing; Container-Based Applications; Container Orchestration; Container Scheduling.
• Área do conhecimento CNPq: CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10786

O surgimento de aplicações com requisitos rígidos como baixa latência e privacidade motivou a aproximação de recursos computacionais e usuários na borda da rede devido às dificuldades do paradigma de computação em nuvem em suprir tais necessidades. Nesse novo paradigma de computação distribuída, assim como em computação em nuvem, as técnicas de virtualização baseadas em contêiner também são consideradas para provisionamento de aplicações devido ao baixo consumo de recursos, rápido provisionamento e baixo espaço de armazenamento em comparação com máquinas virtuais (VM). No entanto, a alta variabilidade da capacidade computacional e largura de banda dos nós de borda impactam diretamente no tempo de provisionamento das aplicações em um ambiente de computação de borda. Além disso, a localização dos usuários finais também é um fator importante a ser considerado ao escalonar as aplicações, pois a distância entre os usuários e os nós de borda afeta a latência da comunicação. Nesse contexto, este trabalho apresenta um novo algoritmo de escalonamento, chamado Latency and Provisioning Time SLA Driven Scheduler (LPSLA), que coordena o provisionamento de aplicações em infraestruturas de borda para minimizar as violações de Service Legel Agreements (SLA) em termos de latência e tempo de provisionamento. O algoritmo proposto considera a latência entre a localização dos usuários finais e os nós de borda e a capacidade dos nós de borda em baixar aplicações baseadas em contêiners. Como resultado, a solução proposta é capaz de minimizar as violações de SLA em todos os cenários avaliados.