Serviço Diferenciado tem sido proposto como uma maneira eficiente de prover Qualidade de Serviço (QoS), não só em nível de rede como também em servidores Web, superando o serviço de melhor esforço. Para que sejam dadas garantias de melhores serviços, é essencial que os servidores Web sejam providos de algoritmos que permitam o oferecimento de serviços diferenciados, e de políticas de controle de admissão. O Controle de Admissão é uma maneira de prevenir os servidores Web da sobrecarga, situação onde o volume das requisições excede a capacidade do sistema. Em situações de sobrecarga, o esforço desprendido pelo sistema para concluir as inúmeras requisições pendentes poderá ter sido inútil dado que o tempo de resposta pode chegar a valores inaceitáveis para os usuários requisitantes. Com a adoção de algum mecanismo responsável em controlar a admissão, é possível fazer com que o sistema não enfrente situações como essa, ao custo da rejeição de algumas tarefas. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de servidores Web com diversas políticas de controle de admissão, que são utilizadas juntamente com diferentes algoritmos responsáveis pela diferenciação de serviços. A partir dos resultados obtidos, conclui-se a respeito de qual a melhor política para o algoritmo escolhido e para os objetivos pretendidos.

Para a realização dos experimentos, foi utilizado um modelo de simulação de um Servidor Web com Diferenciação de Serviços (SWDS), utilizando o pacote de simulação SimPackJ. Nesse modelo, as requisições que chegam ao sistema são subdivididas em classes de serviço. Após a classificação, as requisições são encaminhadas para o Controle de Admissão podendo ser ou não admitidas no sistema. Após a admissão, as requisições são escalonadas para os nós servidores do cluster para finalmente serem atendidas. Para a diferenciação, são considerados os algoritmos de Reserva Adaptativa de Recursos (RSVAdap), que realiza a diferenciação de serviços por meio do particionamento dinâmico dos nós do cluster entre as classes de serviço, e o algoritmo Weighted Fair Queuing (WFQ), que realiza a diferenciação de serviços por meio da alteração do atendimento FIFO das filas dos nós. Quanto às políticas de admissão, são consideradas duas políticas: aquela que limita o tamanho da fila dos nós servidores e outra que limita a utilização média dos recursos. Na primeira política, estabelece-se um tamanho máximo para as filas dos servidores do cluster e, caso a nova requisição for atribuída a um nó cuja fila tenha atingido esse limite, ela será rejeitada, independentemente da sua classe. Na segunda política, estabelece-se um limite de utilização dos recursos do sistema e, caso a nova requisição encontrar um sistema cuja utilização tenha atingido esse limite, a nova tarefa será descartada.

A partir dos resultados dos experimentos, verificou-se que a política de controle de admissão utilizada não é o único fator relevante para a decisão de quais tarefas devem ser descartadas. Quando a política de admissão que limita o tamanho da fila é utilizada juntamente com o algoritmo de diferenciação RSVAdap, o sistema se comporta da mesma forma quando utiliza-se alguma política que considera, além da carga do sistema, a classe das tarefas. Os resultados obtidos com esse experimento mostraram que nenhuma requisição da classe prioritária foi rejeitada, indicando a influência do algoritmo de diferenciação utilizado na decisão do controle de admissão. Por outro lado, quando a política de admissão que limita o tamanho da fila é utilizada juntamente com o algoritmo de diferenciação WFQ, a rejeição de tarefas é influenciada somente pela política de controle de admissão adotada. Nesse caso, os resultados obtidos mostraram que ambas as classes de serviço tiveram suas tarefas descartadas. Já a política de admissão que limita a utilização média dos recursos do sistema resultou em uma maior justiça, fazendo com que as tarefas de ambas as classes sofressem rejeição, mesmo quando utilizado o algoritmo de diferenciação RSVAdap.

O Controle de Admissão evita a sobrecarga do sistema sendo fundamental sua presença em servidores que oferecem QoS aos seus clientes. Além da escolha da política de admissão deve-se considerar também as outras configurações do sistema, tais como o algoritmo de diferenciação de serviços, e até mesmo o modelo do servidor Web, uma vez que a combinação desses fatores pode ser inapropriada para os acordos de serviço pretendidos.

Instituição de fomento: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – FAPESP

Trabalho de Iniciação Científica