Micro-chain : uma arquitetura para gerenciar e orquestrar microsserviços NDN

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Cruz, Otávio Augusto Rocha da
• Orientador(a): Pereira, Carlos Eduardo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Engenharia de controle e automação; Redes de computadores; Microsserviços; Arquitetura de computadores
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/277284

Redes Centradas em Informação (do inglês "Information-Centric Networking" ou ICN) é um dos conceitos que estão sendo desenvolvidos para melhorar o desempenho das redes, incluindo para a Internet do Futuro. Além disso, a arquitetura de microsserviço surge como uma alternativa à arquitetura monolítica para desenvolvimento de software. A junção desses dois conceitos leva ao desenvolvimento de microsserviços ICN, i.e., fun ções de rede ICN desenvolvidas a partir da arquitetura de microsserviços. Essa abordagem tende a aproveitar as qualidades dos dois conceitos, melhorando principalmente a flexi bilidade e escalabilidade da rede. Todavia, lidar com o gerenciamento e orquestração de microsserviços ICN não é trivial. Portanto, este trabalho propõe Micro-Chain, uma ar quitetura para gerenciar e orquestrar microsserviços ICN para um conjunto de nós. Este trabalho descreve Micro-Chain a partir de quatro módulos e os seus relacionamentos, além das operações fundamentais. Mais especificamente, este trabalho lida com Rede de Dados Nomeada (do inglês "Named Data Networking" ou NDN), uma implementação de ICN. Para validar a solução, dois estudos de caso são definidos e avaliados. No primeiro, é avaliada a escala automática de um microsserviço NDN com base no consumo de re cursos. Além disso, é abordado o problema de posicionamento de microsserviços, onde é verificada uma diferença na performance para diferentes configurações. No segundo estudo de caso, um contexto militar é abordado. Nesse cenário, uma ver são da arquitetura Micro-Chain é utilizada para estabelecer uma rede NDN sob demanda para recuperação de dados de vídeo de um Veículo Aéreo não Tripulado (VANT). Neste sistema, dispositivos com certos limites de recursos podem implantar um microsserviço para armazenamento de conteúdo local em nós intermediários, tal como estabelecido por NDN. Logo, buscando validar o desempenho da rede NDN, comparou-se a recuperação de conteúdo via produtor, simulando o processo que seria realizado pelo Protocolo de Internet (do inglês "Internet Protocol" ou IP), e a recuperação de conteúdo a partir de nós intermediários. Os resultados indicam que a recuperação via nós intermediários, mais próximos do consumidor, apresenta Tempo de Ida e Volta 31% menor que a recuperação via produtor. No estudo de caso militar, a flexibilidade do sistema foi verificada a partir de um cenário de substituição dinâmica de um VANT com baixo nível de bateria. Nesse expe rimento, o VANT executa um processo de saída da rede NDN, tendo seus microsserviços NDN excluídos. Por fim, um novo VANT substitui o VANT que saiu, sendo implantados os microsserviços NDN para que ele integre a rede.