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Title: Auto-gerenciamento de recursos em infraestruturas baseada em contêineres para Desktop-as-a-service: um estudo de caso nos laboratórios de informática da ECT/UFRN
Authors: Bandeira, Geomerez Raduan de Oliveira
Keywords: Software autoadaptativo;Virtualização baseada em contêineres;Conteinerização;LTSP;Desktop-as-a-service
Issue Date: 22-Jun-2017
Citation: BANDEIRA, Geomerez Raduan de Oliveira. Auto-gerenciamento de recursos em infraestruturas baseada em contêineres para Desktop-as-a-service: um estudo de caso nos laboratórios de informática da ECT/UFRN. 2017. 128f. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia de Software) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Portuguese Abstract: Uma alternativa viável para instituições que possuem múltiplos usuários com necessidade de acessar aplicações desktops é o Desktop-as-a-Service (DaaS), que caracteriza-se pela entrega de um ambiente desktop que executa remotamente. A virtualização de recursos em conjunto com o balanceamento de carga são amplamente utilizados em infraestruturas que hospedam serviços com demandas sazonais, replicando instâncias e distribuindo as requisições entre elas para alcançar elasticidade. Entretanto o balanceamento de carga não é a solução mais adequada para o DaaS, uma vez que sessões nesse serviço são de longa duração e não são migradas para um novo servidor que seja adicionado ao balanceador, permanecendo a lentidão percebida pelos usuários já conectados a um servidor sobrecarregado. Neste contexto, o redimensionamento dinâmico de recursos em uma instância virtual se mostra como a abordagem mais apropriada. Contudo, soluções tradicionais de virtualização exigem a reinicialização do servidor afetado, e consequentemente, finalizando as sessões DaaS com seus respectivos usuários. Por outro lado, virtualização baseada em contêineres permitem tal redimensionamento, porém exige intervenções manuais do administrador para ajustar a quantidade de recursos mediante à demanda. Este trabalho apresenta o ConManager, um controlador autoadaptativo para ambientes baseados em contêineres, que tem como propósito o redimensionamento dinâmico de recursos virtualizados para lidar com sobrecargas sazonais. A proposta foi aplicada como estudo de caso nos laboratórios de informática da Escola de Ciências e Tecnologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. O ConManager monitora a utilização de recursos nos laboratórios, detectando cenários de sobrecarga, e propondo planos de adaptação que são aplicados na infraestrutura de suporte ao serviço DaaS, efetivamente redistribuindo recursos de contêineres subutilizados para os sobrecarregados. A ferramenta se encontra em uso e isso trouxe ganhos perceptíveis como diminuição do tempo de adaptação de recursos e a simplificação do gerenciamento do ambiente, beneficiando a equipe de tecnologia da informação da instituição, responsável por manter o serviço e à comunidade acadêmica que desfruta de um ambiente computacional mais estável.
Abstract: A viable alternative for institutions that have multiple users who need access to desktop applications is Desktop-as-a-Service (DaaS), which is characterized by the delivery of a desktop environment that runs remotely. Resource virtualization and load balancing are widely used techniques in infrastructures that host services with seasonal demands, replicating instances and distributing requests among them to achieve elasticity. However load balancing is not the most suitable solution for DaaS, since sessions in this service are long lasting and are not migrated to a new server that is added to the balancer, remaining the slowness perceived by users already connected to an overloaded server. In this context, the dynamic resizing of resources in a virtual instance is shown as the most appropriate approach. However, traditional virtualization solutions require a reboot of the affected server, and consequently, terminating DaaS sessions with their respective users. On the other hand, container-based virtualization allows such resizing, but requires manual administrator intervention to adjust the amount of resources on demand. This work presents ConManager, a self-adaptive controller for container-based environments, which aims to dynamically resize virtualized resources to handle seasonal loads. The proposal has been applied as a case study in the computer laboratories of the Escola de Ciências e Tecnologia of the Universidade Federal do Rio Grande do Norte. ConManager monitors the use of resources in laboratories, detecting overhead scenarios, and proposing adaptation plans that are applied to the DaaS service support infrastructure, effectively redistributing resources from underutilized containers to overloaded ones. The tool is currently in use and has brought noticeable gains such as reduced time to adapt resources and simplified environmental management, benefiting the institution’s information technology team, responsible for maintaining the service and the academic community that enjoys a Stable computing environment.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23936
Appears in Collections:MPES - Mestrado Profissional em Engenharia de Software

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