Αξιολόγηση ποιότητας εφαρμογών σε υπηρεσιοστρεφείς υποδομές πραγματικού χρόνου

Abstract

Με την εμφάνιση των υπηρεσιοστρεφών τεχνολογιών και υποδομών και την υιοθέτηση των ηλεκτρονικών συμβάσεων μεταξύ παρόχων υπηρεσιών και πελατών, εμφανίστηκε η ανάγκη ελέγχου και επικύρωσης της προσφερόμενης ποιότητας καθ' όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής μιας υπηρεσίας. Η παρούσα διατριβή εστιάζει στα συστήματα παροχής "Εφαρμογής ως Υπηρεσία" και επιδιώκει την εισαγωγή και ανάλυση καινοτόμων μηχανισμών για την αποτελεσματική αξιολόγηση της παρεχόμενης ποιότητας. Στο πλαίσιο που τέθηκε παραπάνω, το πρώτο σκέλος της παρούσας ερευνητικής εργασίας ασχολείται με το πρόβλημα επιλογής μιας υπηρεσίας από μια πληθώρα διαθέσιμων εφαρμογών που διατίθενται για τον πελάτη. Αξιοποιώντας την εμπειρία των πελατών που εμφανίζουν παρόμοια συμπεριφορά, προτείνεται ένα μοντέλο συνεργατικής αξιολόγησης των παρεχόμενων υπηρεσιών, με βαθμολόγηση των παρόχων και χρήση τεχνικών συσχέτισης, ώστε να προβλεφθεί επιτυχώς η μελλοντική αξιολόγηση υπηρεσιών που δεν έχουν χρησιμοποιηθεί από τους πελάτες. Στο δεύτερο σκέλος της διατριβής, παρουσιάζεται ένας μηχανισμός δυναμικής διαχείρισης πόρων για περιβάλλοντα παροχής "Εφαρμογής ως Υπηρεσία", με στόχο τη βέλτιστη αξιοποίησή τους κάτω από μεγάλο φόρτο εργασίας. Χρησιμοποιώντας την ελαστικότητα των σύγχρονων εικονικοποιημένων υποδομών, το προτεινόμενο μοντέλο υπαγορεύει ότι οι πόροι του συστήματος θα πρέπει να αξιοποιηθούν πλήρως από τις εισερχόμενες σε αυτό εργασίες, ακόμα και στην περίπτωση που δεν πληρούνται οι απαιτήσεις τους, με χρήση τεχνικών διαχείρισης ρίσκου. Οι τεχνικές αυτές χρησιμοποιούν την πιθανότητα παραβίασης των ηλεκτρονικών συμφωνιών, που προκύπτει από το ιστορικό εκτελέσεων, για την αξιολόγηση της παρεχόμενης ποιότητας ανά πάσα στιγμή και την καλύτερη δυνατή κατανομή των πόρων. Το πρόβλημα της κατανομής ανάγεται στο γνωστό πρόβλημα του σακιδίου και μια ευριστική λύση σχεδιάζεται και υλοποιείται σε ένα υπάρχον υπηρεσιοστρεφές σύστημα.

With the emergence of service provisioning technologies and infrastructures and the adoption of Service Level Agreements between service providers and customers, the need to control and validate the offered quality has appeared throughout the service lifecycle. This thesis focuses on "Software as a Service" systems and seeks to introduce and analyze innovative mechanisms for the effective evaluation of service quality. In that frame, the first part of the current research work tackles the problem of selecting a service from a plethora of available ones for a customer. Exploiting the experience of users that present similar behavior, a collaborative evaluation model of the provided services is proposed, using correlation techniques and rating the providers, to successfully predict future assessment of services that have not been used by customers yet. The second part of the thesis presents a dynamic resource management mechanism for "Software as a Service" systems in order to maximize resource utilization under a heavy load. Employing the elasticity of virtualized infrastructures, the proposed model dictates that system resources must be fully exploited by incoming jobs, even if they do not satisfy their requirements completely, using risk management techniques. Those techniques use the violation probability for Service Level Agreements, apparent from the service history, to evaluate the quality offered at any time and allocate resources in an optimum way. The resource allocation problem is deducted to the well known Knapsack Problem and a heuristic solution is designed and implemented as part of an existing service oriented system.