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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/38233
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Title: Estudo comparativo de desempenho de infraestrutura de arquiteturas de rede intra datacenter
Authors: Sousa, Elvio de
Orientador(es):: Alchieri, Eduardo Adilio Pelinson
Assunto:: Avaliação de Desempenho
Arquitetura de Datacenter
Topologia de Rede
Citation: SOUSA, Elvio de. Estudo comparativo de desempenho de infraestrutura de arquiteturas de rede intra datacenter. 2020. 59 f., il. Dissertação (Mestrado Profissional em Computação Aplicada)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020.
Abstract: Os datacenters de grande escala formam o principal suporte de infraestrutura para os serviços em constante expansão, portanto, as características de desempenho e custo têm um impacto significativo nas instituições que necessitam estes serviços de tecnologia da informação. Os datacenters estão se tornando cada vez mais populares com a sua flexibilidade e capacidade de processamento no moderno ambiente de computação. Eles são gerenciados e monitorados para permitir o provisionamento dinâmico de recursos, otimização de desempenho, bem como para permitir a utilização eficiente de recursos disponíveis. Cada datacenter consiste em computação massiva, recursos de rede e armazenamento conectados por cabos. A natureza em larga escala dos datacenters requer cuidadoso planejamento de computação, armazenamento, nós de rede, interconexão, assim como a intercomunicação para a operação eficaz e eficiente entre os ativos da infraestrutura. Nesse contexto, foi realizado um significativo trabalho de pesquisa por Reyes e Bauschert em 2018 [2] sobre os custos de arquiteturas de rede em datacenters , a fim de elencar as Data Center Networks (DCNs) de menor custo financeiro. Tomando esse trabalho de custo das arquiteturas DCN Leaf-Spine, Fat-tree, Hybrid Fat-tree, Facebook 4-post e Facebook New Fabric como base, nossa pesquisa visa medir o desempenho dessas DCNs em diferentes cenários. O desempenho destas cinco arquiteturas foi analisado em relação ao atraso e à taxa de transferência, já que no estudo feito por Reyes e Bauschert, apenas o custo monetário foi considerado. Inicialmente, apresentamos a pesquisa em várias topologias DCNs representativas, com comparações e várias propriedades para destacar suas vantagens e desvantagens. A variedade de topologias DCNs leva a uma forte necessidade de um método padronizado para suas avaliações e comparações. Desta forma, usamos o Mininet, um simulador de uso geral que suporta as arquiteturas DCNs mais conhecidas e atuais. Este simulador modular e flexível permite fácil extensão para suportar as topologias e as métricas propostas. Com o apoio do Mininet, apresentamos o desempenho das avaliações e comparações objetivas das métricas de latência (atraso) e taxa de transferência das cinco arquiteturas DCNs acima mencionadas. Ao final desse trabalho, obtivemos como resultado que as arquiteturas baseadas em Leaf-Spine tiveram melhor desempenho, portando nosso estudo sugere que as arquiteturas Leaf-Spine tem o melhor custo benefício.
Abstract: Large-scale datacenters form the primary infrastructure support for ever-expanding services, so performance and cost characteristics have a significant impact on those IT services-requiring institutions. Datacenters are becoming increasingly popular with their flexibility and processing power in the modern computing environment. They are managed and monitored to enable dynamic resource provisioning, performance optimization as well as ecient utilization of available resources. Each datacenter consists of massive computing, network resources and wired storage. The large-scale nature of datacenters requires careful planning of computing, storage, network nodes, interconnection as well as intercommunication for their eective and ecient operation among infrastructure assets. In this context, significant research was done by Reyes and Bauschert in 2018 [2] regarding the cost of datacenter network architectures in order to define the Data Center Network (DCN) with lower financial costs. Based on this work, that considers five DCNs architectures (Leaf-Spine, Fat-tree, Hybrid Fat-tree, Facebook 4-post, and FacebookNew Fabric) our research aims to measure their performance. We will verify the performance of the five architectures in relation to delay and throughput, since in the study by Reyes and Bauschert only the monetary cost is considered. First, we present the research of several representative DCN topologies, along with comparisons and various properties to highlight their advantages and disadvantages. The variety of DCN topologies leads to a strong need for a standardized method for evaluating and comparing various DCN architectures. Thus, we used Mininet, a general purpose simulator that supports the most well-known and current DCN architectures. This simulator is modular and flexible, allowing easy extension to support the proposed computation topologies and metrics. With Mininet’s support, we present the performance of objective evaluations and comparisons of the delay and bandwidth metrics of the five DCN architectures aforementioned. At the end of this work, we obtained the result that the architectures based on Leaf-Spinet had better performance, therefore our study leads us to believe that the Leaf-Spinet architectures have the best cost-benefit trade-off.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2019.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Appears in Collections:MPCA - Mestrado Profissional em Computação Aplicada (Dissertações)

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