Optimalizace nasazení cloudových aplikací při zohlednění rozdílných QoS požadavků

Abstract

Zajištění kvality služeb (QoS) v tzv "cloud" a "edge-cloud" prostředí je jedním z největších současných problémů v oblasti cloudových systémů. V současné době, je nasazení cloudových aplikací řízeno pomocí systému cloudové orches- trace, jako je např. systém Kubernetes. Tyto systémy podstatně zjednodušují nasazení aplikací v cloudu a umožňují zajistít jejích dostupnost, škálovatelnost a odolnost vůči chybám. Nicméně cloudové orchestrátory v současné době stále neposky tují dostatečnou funkcionalitu k optimalizaci nasazení aplikací, u kterých je požadováno zajištění výkonnostních QoS metrik (jako jsou doba odezvy a pro- pustnost). Tato práce navrhuje postup pro zajištění pravděpodobnostních záruk pro výkonnostní QoS metriky aplikací v (edge-)cloudovém prostředí. Navržený postup je založen na měření výkonnosti cloudových aplikací a následovné kontrole jejich nasazení tak, aby byly aplikace nasazené jenom v prostředích, ve kterých jejich výkonnost odpovídá QoS požadavkům. Rovněž práce obsahuje funkční prototy- povou implementaci, která ověřuje efektivitu navrženého postupu a bude sloužit k dalšímu výzkumu.

Guaranteeing Quality of Service (QoS) in an (edge-)cloud environment is one of the biggest open problems in the field of cloud computing. Currently, deploy- ment of cloud applications is managed by cloud orchestration systems, such as Kubernetes. These systems make deployment of applications in cloud easier than ever, offering their users the benefits of availability, scalability and resilience. However, at the moment they are not capable of optimizing the deployment of cloud applications with respect to performance QoS metrics, such as response time and throughput. The thesis proposes an approach that provides probabilistic guarantees on the performance QoS metrics in an (edge-)cloud environment. The approach is based on assessing the performance of cloud applications and subsequently controlling their deployment in a way that the applications are deployed only in the environ- ments in which their performance does not violate their QoS requirements. The thesis also presents a proof-of-concept implementation of that approach. The im- plementation verifies the effectiveness of the approach and will serve for further research.