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Type: Tese
Title: uServ: compartilhando recursos computacionais ociosos para execução de serviços Cloud Native na borda da Internet
Title in English: uServ: sharing idle computing resources for executing Cloud Native services at the edge of the Internet
Authors: Trajano, Alex Ferreira Ramires
Advisor: Souza, José Neuman de
Keywords in Brazilian Portuguese : Compartilhamento de recursos;Recursos ociosos;Computação em borda;Computação em nuvem;Execução de serviços
Keywords in English : Resource sharing;Idle resources;Edge computing;Cloud computing;Service execution
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Issue Date: 2024
Citation: TRAJANO, Alex Ferreira Ramires. uServ: compartilhando recursos computacionais ociosos para execução de serviços Cloud Native na borda da Internet. 2024. 138 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Abstract in Brazilian Portuguese: Esta tese explora a viabilidade de utilizar recursos computacionais ociosos de computadores pessoais (PCs) para a execução de serviços nativos da nuvem, propondo o sistema uServ. O uServ visa monetizar esses recursos ociosos, permitindo que proprietários de PCs aproveitem seus dispositivos subutilizados enquanto desenvolvedores de microsserviços implantam suas aplicações mais próximas dos usuários finais. O problema central abordado é a dificuldade de conectar efetivamente a demanda e a oferta por recursos computacionais capazes de executar serviços nativos da nuvem, e a tese propõe soluções inovadoras para superar essa dificuldade. O uServ funciona por meio de uma arquitetura distribuída que gerencia e aloca recursos de forma eficiente. Ele utiliza algoritmos específicos para identificar recursos ociosos, homogeneizar e precificar esses recursos, estabelecer regiões dinâmicas e distribuir microsserviços nessas regiões. Dessa forma, o sistema cria mercados regionais controlados por processos de leilão que visam definir um preço justo para a alocação final dos recursos. Resultados de simulação confirmaram que o uServ é uma solução promissora para a execução de microsserviços na borda da rede, oferecendo benefícios econômicos tanto para provedores quanto para consumidores. Provedores podem obter retorno financeiro sobre seus PCs ociosos sem esforço adicional, enquanto consumidores podem reduzir a latência e os custos de seus serviços, aproveitando a infraestrutura descentralizada do uServ. A revisão da literatura destacou a lacuna de pesquisa que o uServ preenche ao integrar serviços nativos da nuvem com a infraestrutura ociosa de computadores pessoais. A aplicabilidade prática do sistema foi demonstrada, mostrando-se adaptável a diversas necessidades estratégicas e oferecendo uma solução flexível e economicamente vantajosa.
Abstract: This thesis explores the feasibility of utilizing idle computational resources from personal computers (PCs) to execute cloud-native services by proposing the uServ system. uServ aims to monetize these idle resources, allowing PC owners to leverage their underutilized devices while microservice developers deploy their applications closer to end-users. The central problem addressed is the difficulty of effectively connecting the demand for and supply of computational resources capable of executing cloud-native services, and the thesis proposes innovative solutions to overcome this challenge. uServ operates through a distributed architecture that efficiently manages and allocates resources. It uses specific algorithms to identify idle resources, homogenize and price these resources, establish dynamic regions, and distribute microservices within these regions. In doing so, the system creates regional markets controlled by auction processes that aim to define a fair price for the final allocation of resources. Simulation results confirmed that uServ is a promising solution for executing microservices at the network edge, offering economic benefits to both providers and consumers. Providers can earn financial returns from their idle PCs without additional effort, while consumers can reduce latency and costs of their services by leveraging uServ’s decentralized infrastructure. The literature review highlighted the research gap that uServ fills by integrating cloud-native services with the idle infrastructure of personal computers. The practical applicability of the system was demonstrated, showing it to be adaptable to various strategic needs and providing a flexible and economically advantageous solution.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78226
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/9347392389583733
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/3614256141054800
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:DCOMP - Teses defendidas na UFC

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