Uma proposta de arcabouço para tolerância a falhas multicamadas em sistemas IoT

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Melo Neto, Mário Andrade Vieira de
• Orientador(a): Aquino Júnior, Gibeon Soares de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM SISTEMAS E COMPUTAÇÃO
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Engenharia de software; IoT; Dependabilidade; Tolerância a falhas; Detecção de erros; Recuperação de erros; Confiabilidade; Disponibilidade
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46635

A tolerância a falhas em sistemas IoT é um desafio a ser superado devido à sua complexidade, dinamicidade e heterogeneidade. Os sistemas IoT são normalmente projetados e construídos em camadas, em que cada uma delas possui seus próprios requisitos e estratégias de tolerância a falhas. No entanto, erros em uma camada podem propagar-se e causar efeitos em outras. Portanto, é impraticável considerar uma abordagem de tolerância a falhas centralizada para todo um sistema. Consequentemente, é vital considerar a colaboração entre várias camadas de maneira a permitir a troca de informações para lidar com as falhas. O objetivo deste estudo é propor uma abordagem que auxilie a tolerância a falhas multicamadas, possibilitando a interconexão entre as camadas de um sistema IoT, fornecendo formas para prover a troca de informações e colaboração com o objetivo de melhorar a propriedade da dependabilidade nesses sistemas. Para atingir esse objetivo, é estabelecida a patologia de falhas que auxilia na compreensão das falhas e seus comportamentos servindo de base para a definição de um arcabouço orientado a eventos chamada FaTEMa (Fault Tolerance Event Manager). Este arcabouço cria um canal de comunicação dedicado para propagar eventos relacionados a falhas através dos níveis do sistema, auxiliando na detecção de erros e continuação dos serviços. Além disso, o arcabouço proposto oferece pontos de extensão para suportar protocolos de comunicação heterogêneos e permitir o desenvolvimento de novos recursos. Os resultados da avaliação empírica demonstraram que a introdução do FaTEMa estabeleceu melhorias nos tempos de detecção e resolução de erros, consequentemente melhorando a disponibilidade do sistema. Além disso, o uso do FaTEMa proporcionou uma melhoria na confiabilidade através da redução do número de falhas produzidas.