Comparação de algoritmos para alocação de máquinas virtuais em sistemas de computação em nuvem

Abstract

Sistemas de computação em nuvem oferecem uma gama de serviços amplamente utilizados por vários setores da indústria e da academia. Essa tecnologia oferece acesso a recursos de computação, como redes, servidores e armazenamento de maneira compartilhada. Suas principais características podem ser resumidas ao autoatendimento sob demanda, amplo acesso à rede, agrupamento de recursos, elasticidade e medição de uso de serviço. Nuvens podem ser implementadas de diversas maneiras, oferecendo serviços variados, como SaaS, PaaS e IaaS. Sistemas em nuvem são uma emulação de um sistema de computador. Logo, virtualização e alocação de máquina virtuais são processos-chave para que esses ambientes sejam bem sucedidos. Muitas classes de algoritmos que procuram aprimorar tais processos foram desenvolvidos, buscando otimizar desempenho, usabilidade, disponibilidade e redução de custos operacionais. Esse trabalho objetiva fornecer uma visão geral desses sistemas, discutir virtualização, alocação de VMs e introduzir algoritmos do estado da arte que cumprem com essa tarefa. Comparando resultados obtidos da implementação de alguns desses algoritmos com dados coletados no simulador CloudSim para encontrar desempenhos que se destacam entre os métodos testados.

Cloud computing systems offer a range of services that are widely used by various sectors of industry and academia. This technology provides access to computing resources such as networks, servers and storage on a shared basis. Its main characteristics can be summarized as on-demand self-service, broad network access, resource pooling, elasticity and measured service. Clouds can be implemented in different ways, offering different services, with SaaS being the most known and used model. Cloud systems are an emulation of a computer system. Therefore, virtualization and virtual machine placement are key processes for these environments to be successful. Many classes of algorithms that seek to improve such processes were developed, pursuing performance optimization, usability, availability and operational cost reduction. This paper aims to provide an overview of these systems, discuss virtualization, VM placement and to introduce state of art algorithms that fulfill this task. Comparing results obtained from the implementation of such algorithms with data collected in the simulator CloudSim to find performances that stand out among the tested methods.