A Internet não foi projetada para o uso atualmente observado. O serviço oferecido pela rede baseia-se em um modelo de melhor esforço (best effort) e uma das conseqüências de sua adoção é o fato de que todo o tráfego é tratado de maneira uniforme. A inserção de Qualidade de Serviço (QoS) na Internet, por meio dos Serviços Diferenciados, tem se mostrado uma excelente alternativa ao modelo de melhor esforço, pois o tráfego não deve ser tratado sem nenhum tipo de diferenciação ou priorização. Não é difícil perceber que qualquer esforço para o fornecimento de QoS na Web não poderá ter sucesso se apenas mecanismos em nível de rede e sistema operacional forem utilizados, pois em última instância são os servidores Web os responsáveis pelo atendimento das solicitações dos usuários. Existem na literatura diversos modelos de Servidores Web com suporte a QoS. Para o fornecimento de QoS é fundamental que esses servidores sejam providos de políticas de atendimento que consigam realizar a diferenciação de serviços. O objetivo principal desse trabalho consiste na inclusão e avaliação de desempenho de um novo algoritmo de diferenciação de serviços em um modelo de Servidor Web com Diferenciação de Serviços (SWDS).

Para a realização dos experimentos, foi utilizado um modelo de simulação do Servidor Web com Diferenciação de Serviços (SWDS). Foi usado o pacote de simulação SimPackJ. No modelo SWDS, 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 admitidas no sistema ou rejeitadas. Em seguida, as requisições admitidas são escalonadas para os nós servidores do cluster, segundo algum algoritmo de diferenciação de serviços. Para a diferenciação, foi incluído um novo algoritmo no SWDS. Esse algoritmo foi concebido por meio da união dos algoritmos de diferenciação RSVAdap e WFQAdap. O algoritmo RSVAdap é baseado na Reserva de Recursos e aloca os nós do cluster de servidores Web nas classes de requisições sob demanda, segundo a carga de trabalho vigente. O algoritmo WFQAdap é baseado em Prioridades e utiliza a idéia de dividir a capacidade de processamento dos nós entre as classes de requisições, de acordo com os pesos que são atribuídos dinamicamente às classes.

O algoritmo foi simulado considerando-se diferentes parâmetros e configurações para o servidor Web. Os resultados obtidos mostram que a união das características dos algoritmos RSVAdap e WFQAdap trouxe diversos benefícios ao sistema. O primeiro benefício obtido com a utilização dos dois algoritmos em conjunto foi permitir ao servidor Web a realização da diferenciação de serviços tanto por classe de requisições quanto por tipo, simultaneamente. Dessa forma, o administrador do sistema pode dar privilégios aos clientes e tipos de requisições que julgar prioritários. Foram obtidos resultados muito interessantes quando o algoritmo RSVAdap foi utilizado para prover a diferenciação de serviços entre classes de requisições, enquanto que o algoritmo WFQAdap foi utilizado para realizar a diferenciação entre requisições estáticas e dinâmicas. A motivação para a utilização dessa política surgiu com o algoritmo de escalonamento de processos Shortest Job First (SJF), que proporciona aos processos menores um melhor serviço, sem que isso resulte numa degradação significativa para os processos mais custosos. Essa tática leva a uma redução significativa no tempo médio de resposta aos processos e, conseqüentemente, a um aumento considerável no throughput.

O estudo revelou a importância de se considerar o tipo das requisições como um parâmetro para a diferenciação de serviços em servidores Web, e como esse parâmetro pode influenciar no desempenho do sistema. Os resultados obtidos mostram que o algoritmo desenvolvido pode ser utilizado com sucesso na diferenciação de serviços.

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

Trabalho de Iniciação Científica