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  • 1. Hybrid Cloud: Planejamento a Longo Prazo de uma Infra-estrutura Híbrida Paulo Ditarso Maciel Jr. pmaciel@lsd.ufcg.edu.br
  • 2. O que é Cloud Computing?
  • 3. O que é Cloud Computing? • Conceito de “everything-as-a-service” • computação sob-demanda no modelo “pay-per-use” • diferente níveis de QoS
  • 4. O que isso nos afeta? • Utility Computing Market (tais como água ou eletricidade) • redução substancial do TCO
  • 5. CC é a única solução? • Grid Computing como outra alternativa • mercado para troca de recursos ociosos • sem garantias na QoS provida • reciprocidade!!!
  • 6. Infra-estrutura Híbrida de TI • “Mistura” de poder computacional The application timeline • Como executar o planejamento dos contratos?
  • 7. Problema Atacado • Abordagem “business-driven” para o gerenciamento da infra-estrutura híbrida “Como melhorar a eficiência econômica dessa infra-estrutura híbrida que suporta a execução de aplicação com restrições de tempo?” • Dificuldade devido as incertezas do ambiente • trade-off: urgência vs informação “Contratos estabelecidos com antecedência custam menos, porém, menos “acurável” é a informação sobre a quantidade extra de computação necessária.”
  • 8. Frentes de Pesquisa • Contratos de curta duração (short-term) • Contratos para execução de uma app diária • Baseado numa estimativa de qnt o grid vai retornar de saldo durante aquele dia • Heurísticas baseadas na “confiança” na grade P2P • Contratos de longa duração (long-term) • Olhando um ano a frente… • Reservar recursos de forma planejada • Alocar recursos de forma inteligente
  • 9. Contratos de Curta Duração Average Efficiency vs Capacity Ratio
  • 10. Contratos de Longa Duração • Modelo de tarifação usado pela Amazom EC2 • 1 ou 3 anos de antecedência • Vantagens para o provedor • Garantir operação estável de forma permanente • Planejar melhor a utilização da sua infra-estrutura • etc • Vantagens para o cliente • Proteger contra flutuações de preços e indisponibilidade de recursos • etc
  • 11. Modelo de Profit da Infra-estrutura Híbrida • Elementos: • m aplicações que demanda uma carga de trabalho • Cada app tem uma função de utility no tempo • n provedores com custo de reserva e custo de uso • Grade P2P, infra local, provedores de cloud (reserva e on-demand) Profit = sum[U(apps)] – sum[Reser_cost(n)] – sum[Usage_cost(n)] (lucro = ganho - custos) • Duas fases distintas • Planejamento da capacidade e Alocação dos recursos
  • 12. Instanciação do Modelo de Profit • BoTs tiradas do trace NorduGrid (GWA) • 1 ano/mês de atividades no NorduGrid • Função de utility que decai linearmente com o tempo • Até 5 provedores diferentes • P1 -> grade P2P (Reserv_cost = 0, Usage_cost = 0) • P2 -> infra local (Reserv_cost != 0, Usage_cost = 0) • P3 -> cloud (Reserv_cost != 0, Usage_cost != 0) • P4 -> cloud (Reserv_cost != 0, Usage_cost != 0) • P5 -> cloud (On-Demand) (Reserv_cost = 0, Usage_cost != 0) • P3 != P4
  • 13. Fase de Planejamento • Dado uma qtde fixa de recursos locais, planejar quanto deve ser reservado em provedores externos baseado em estimativas da grade e do workload • Estratégia de planejamento é utilizar todos os recursos reservados para finalizar as apps o quanto antes • Objetivos: • Demonstrar o valor do planejamento • Encontrar a qtde “ótima” de recursos a serem reservados
  • 14. Resultados Parciais da Fase de Planejamento COLOQUEM SEUS ÓCULOS 3D!!! :-)
  • 15. Resultados Parciais do Planejamento (sem spot)
  • 16. Resultados Parciais do Planejamento (com spot)
  • 17. Fase de Escalonamento (debug_mode) • Depende da saída da fase de Planejamento • Estratégia de escalonamento é alocar os recursos de forma mais inteligente, para tentar “maximizar” o profit • Considera duas dimensões de otimização: custo e ganho • Utiliza o provedor on-demand (P5) para “consertar” o planejamento errado devido às incertezas (???)
  • 18. Resultados Parciais do Escalonamento • Escalonamento com P5 e com perturbação na demanda (10% menor) e na grade (erro de -10%)
  • 19. Próximos Passos • Simular utilizando um ano de atividades do NorduGrid • Avaliar os resultados obtidos a partir de uma métrica global de eficiência • Submissão para um periódico • (passo um pouco mais longo...) avaliar estratégias de mercado futuro nesta infra-estrutura
  • 20. Obrigado!!!

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