Improving container deployment latency in distributed edge infrastructures

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Knob, Luis Augusto Dias
• Orientador(a): Ferreto, Tiago Coelho
• Tipo de documento: Tese
• 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: Gerenciamento de Contêineres; Computação na Borda; Orquestração; Escalonamento de Contêineres
• Palavras-chave em Inglês: Container Management; Edge Computing; Orchestration; Container Scheduling
• Área do conhecimento CNPq: CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10148

Novos serviços, como realidade aumentada e processamento de linguagem natural, necessitam de níveis de processamento e comunicação que não são alcançáveis com Computação em Nuvem. Novos paradigmas, como Multi-Access Edge Computing e Computação em Névoa, ou genericamente Computação na Borda, surgem como solução para atender os requisitos destas aplicações. Entretanto, este paradigma apresenta diversos desafios, como o rápido e contínuo provisionamento de aplicações distribuídas geograficamente em equipamentos heterogêneos na borda, muitas vezes com recursos limitados. Atualmente, existem algumas estratégias para diminuir o tempo de provisionamento de aplicações em infraestruturas baseada em contêineres. Entretanto, as especificidades de um cenário utilizando Computação na Borda e os diversos componentes presentes nestas topologias possuem questões que precisam ser otimizadas antes da larga adoção deste paradigma. Desta forma, esta tese apresenta as seguintes contribuições. Primeiro, é apresentado um simulador baseado em eventos para orquestração de contêineres na borda. Depois, são apresentadas três contribuições em diferentes componentes destas infraestruturas, um algoritmo de posicionamento utilizando comunidades fluidas para os repositórios de contêineres, uma nova prioridade para o kube-scheduler baseada na disponibilidade de rede e, por último, um novo escalonador com foco no nível de garantia no tempo total de instanciação de contêineres utilizando um algoritmo genético multiobjetivo.