Para evidenciar as principais características em cada um dos trabalhos elenca- dos e da proposta, foram compiladas as particularidades de cada trabalho. O resumo destas características é apresentado no quadro 1.
Quadro 1 – Características trabalhos correlatos e proposta
Fonte: Autor (2017).
Segue uma análise conjunta dos trabalhos relacionados consolidada na tabela 7, onde pode-se destacar as seguintes conclusões:
• Todos os trabalhos apresentam características claras da propriedade de auto- cura, atendendo requisitos de sistemas de autocura como, também, de sistemas de computaçao autônoma;
• Todos os trabalhos apresentam estrutura de integração não intrusiva, não re- querendo alterações no código-fonte ou no ambiente do aplicativo(elemento gerenciado);
Capítulo 3. TRABALHOS CORRELATOS 45
• Nenhum trabalho utiliza de interfaces de interação/integração;
• Nenhum trabalho apresenta politica de ações baseadas em evento-condição- ação - ECA e mecanismo de contigência;
• Todos os trabalhos apresentam mecanismo de adaptação externa, onde é pre- visto a reutilização do componente em outras estruturas sem maiores impactos. • Apenas o trabalho 2 atendeu o requisito de possuir o loop lógico MAPE-K. • O trabalho 2 foi o que mais atendeu os requisitos/critérios para avaliação com
um total de 62,5% de conformidade.
Tabela 2 – Análise consolidada dos trabalhos relacionados.
Critério Trab.01 Trab.02 Trab.03 Sim Não Estrutura de integração não
intrusiva Sim Sim Sim 100% 0%
Políticas de ações ECA Não Não Não 0% 100%
Monitoramento por agente Não Sim Não 33,3% 66,6%
Interfaces de integração Não Não Não 0% 100%
Mecanismo de adaptação
externa Sim Sim Sim 100% 0%
Mecanismo de contingência Não Não Não 0% 100%
Possui característica(s) da
AC Sim Sim Sim 100% 0%
Possui loop lógico MAPE-K Não Sim Não 33,3% 66,6%
Sim 37,5% 62,5% 37,5% - -
Não 62,5% 37,5% 62,5% - - Fonte: Autor (2017).
3.6 Síntese do Capítulo
Este capítulo teve como propósito apresentar os trabalhos correlatos da pesquisa corrente. Iniciou-se destacando o protocolo de pesquisa para encontrar os trabalhos. Após, foram destacadas as característica de cada um dos trabalhos selecionados.
Na seção 3.1 foram apresentados os protocolos de pesquisa aplicados na busca dos trabalhos correlatos, envolvendo a consulta em banco de teses e dissertações,
periódicos e anais de congresso. Nas seções 3.2, 3.3, 3.4 foram apresentados os trabalhos selecionados na busca: Trabalho 1 - App-Bisect: Autonomous Healing for Microservice-based Apps; Trabalho 2 - SHõWA : A Self-Healing Framework for Web- Based Applications; e 3 - Autonomous recovery in componentized Internet applications. Na seção 3.5, a fim de resumir e diferenciar os trabalhos correlatos foram elabo- rados dois quadro das principais características e critérios de avaliação.
Portanto, esta seção apontou claros direcionamentos para a construção da arquitetura proposta.
47
4 METODOLOGIA
“O sucesso nasce do querer, da determinação e persistência em se chegar a um objetivo. Mesmo não atingindo o alvo, quem busca e vence obstáculos, no mínimo fará coisas admiráveis.” (José de Alencar) A metodologia consiste em um conjunto de abordagens, técnicas e processos sistematizados que são utilizados para a investigação de um determinado problema. Daí sua importância para realização dessa pesquisa.
Levando-se em consideração os tipos de pesquisa constantes da literatura, neste trabalho foi adotada uma pesquisa de caráter descritivo, partindo do princípio de que o objetivo central proposto no trabalho é explorar e descrever os temas da propriedade de autocura oriunda da computação autônoma e mecanismo para recuperação autônoma.
A pesquisa utilizou como ponto de partida uma revisão bibliográfica de assuntos ligados à área de Ciências da Computação, passando em alguns momentos por bibliografias multidisciplinar também relacionadas com a área de interesse da pesquisa, todos constantes no referencial teórico. Posteriormente, realizou-se um estudo de caso em um ambiente real, onde foi desenvolvido a partir do estudo da propriedade de autocura (computação autônoma) um componente de gerenciamento autônomo para autorrecuperação de recursos de sistemas de informação. Será utilizada a linguagem de programação Java e uma API REST juntamente com um motor de regras denominado easy-rules. O componente será testado sobre serviços de sistemas de informação do Instituto Federal de Santa Catarina - IFSC.
Visando descrever mais detalhadamente a metodologia empregada na presente pesquisa, a seguir serão apresentados: sua classificação, universo deste trabalho, desenho da pesquisa e a descrição das etapas realizadas.
4.1 Classificação da Pesquisa
Tabela 3 – Síntese dos métodos utilizados na pesquisa
Quanto à natureza • Aplicada
Quanto ao objetivo • Exploratória
Quanto à abordagem • Quantitativa
Método de Pesquisa • Design Science Research - DSR
Quanto ao procedimento técnico
• Pesquisa bibliográfica • Trabalhos correlatos • Pesquisa na Internet • Estudo de caso
Fonte: Autor (2017).
Quanto à natureza a pesquisa proposta pode ser considerada como aplicada, objetivando gerar conhecimento para aplicações práticas dirigidas a problemas especí- ficos.
Quanto aos objetivos pretendidos neste estudo, realizou-se uma pesquisa explo- ratória, uma vez que esta pesquisa tem como objetivo geral o desenvolvimento de uma arquitetura baseado em recuperação autônoma, com a finalidade de assistir à um sis- tema que seja capaz de se autorrecuperar sem ou com a mínima intervenção humana, proporcionando disponibilidade. Outrossim, esta pesquisa objetiva especificamente: a) investigar técnicas e visões de diferentes autores sobre computação autônoma; b) investigar as dificuldades relatadas por profissionais na administração de componentes de sistemas de Informação; c) minimizar o tempo de indisponibilidade de componentes de sistemas (ou susbistemas) combinando técnicas de recuperação autônoma; d) minimizar intervenção humana na administração de sistemas; e) definir uma arquite-
Capítulo 4. METODOLOGIA 49
tura de componente para autorrecuperação de recursos de sistemas de informação, adaptando-se à correção de falhas e/ou mudanças internas e externasuitetura para que sistemas se adaptem automaticamente à correção de falhas e/ou mudanças externas e internas; f) propor mecanismo de definição de regras para recuperação; g) criar modelos de interfaces interoperáveis para gerenciamento autônomo de sistemas de informação.
Nesse entendimento, harmoniza-se com o conceito de Gil (2008) , para quem a pesquisa exploratória tem como finalidade “proporcionar maior familiaridade com o problema, com vistas a torná-lo mais explícito ou a constituir hipóteses”.
Do ponto de vista da abordagem ao problema, a pesquisa teve uma abordagem quantitativa, esta abordagem considera que tudo é quantificável, o que significa traduzir opiniões e números em informações as quais serão classificadas e analisadas.
Conforme explica Fonseca:
Diferentemente da pesquisa qualitativa, os resultados da pesquisa quan- titativa podem ser quantificados. Como as amostras geralmente são grandes e consideradas representativas da população, os resultados são tomados como se constituíssem um retrato real de toda a população- alvo da pesquisa. A pesquisa quantitativa se centra na objetividade. Influenciada pelo positivismo, considera que a realidade só pode ser compreendida com base na análise de dados brutos, recolhidos com o auxílio de instrumentos padronizados e neutros. A pesquisa quantita- tiva recorre à linguagem matemática para descrever as causas de um fenômeno, as relações entre variáveis, etc. (FONSECA, 2002).
Creswell (2010) aponta algumas características do método quantitativo: 1) Predeterminado;
2) Questões baseadas no instrumento;
3) Dados de desempenho, dados de atitudes, dados observacionais e dados de censo;
4) Análise estatística; 5) Interpretação estática.
Quanto aos procedimentos técnicos foram utilizados pesquisa bibliográfica e estudo de caso. Para tanto, se fez necessário uma revisão da literatura que, conforme assevera (CRESWELL, 2010, p. 51) a revisão da literatura “proporciona uma estrutura para estabelecer a importância do estudo e também uma referência para comparar os resultados com outros resultados”. Gil (2008) corrobora com este entendimento e o complementa afirmando que a revisão permite que o pesquisador tenha acesso de uma
forma ampla a um grande número de pesquisas fundamentadas em contribuições de diversos autores. O processo de revisão bibliográfica reforça a importância dessa etapa para a pesquisa científica e proporciona ao pesquisador um conhecimento aprofundado acerca do tema abordado(WAZLAWICK, 2014; FARIAS FILHO; ARRUDA FILHO, 2000). Durante essa revisão bibliográfica foram realizadas pesquisas em bases dados como o Portal Periódico da Capes/MEC; Google Acadêmico; Banco de Teses e Dissertações – BDTD e em sites. Os materiais encontrados como: livros, manuais, artigos, dissertações e teses foram recursos fundamentais para a construção e realização desse estudo.
Como método de pesquisa específico no campo da ciência da computação foi utilizado o Design Science Research (DSR). Através deste método é possível tratar um problema de pesquisa sem perder de vista a consideração de sua relevância e aplicabilidade, nem o rigor científico necessário à geração de conhecimento novo. Isto é, com a DSR o pesquisador está munido de métodos que exploram os aspectos teóricos e práticos do seu problema de pesquisa, sempre encobertos entre si.
Como assevera o professor Carlos Torres Formoso, no do livro Design Science Research: método de pesquisa para avanço da ciência e tecnologia:
A design science research, também conhecida como constructive re- search, é uma abordagem metodológica que consiste em construir artefatos que trazem benefícios às pessoas. É uma forma de produção de conhecimento científico que envolve o desenvolvimento de uma ino- vação, com a intenção resolver problemas do mundo real e, ao mesmo tempo, fazer uma contribuição científica de caráter prescritivo. Esse tipo de pesquisa produz como resultado um artefato que representa uma solução para uma ampla gama de problemas, também denomi- nado conceito de solução, que deve ser avaliado em função de critérios relacionados à geração de valor ou utilidade.
O interesse por essa abordagem de pesquisa científica tem crescido recentemente em diferentes áreas do conhecimento, como sistemas de informação, administração de empresas e contabilidade, principalmente devido às críticas que algumas dessas comunidades acadêmicas têm recebido pela falta de relevância de suas pesquisas. Ela ocupa um espaço intermediário entre as abordagens científicas tradicionais, de caráter descritivo, e o conhecimento prático para a solução de problemas desenvolvido em contextos reais.
De fato, a design science research tem sido apontada como uma abor- dagem de pesquisa adequada quando pesquisadores necessitam tra- balhar de forma colaborativa com as organizações para testar novas ideias em contextos reais. Assim, pode ser usada como uma forma de produção de conhecimento para alcançar dois diferentes propósitos em projetos de pesquisa: produzir conhecimento científico e ajudas as organizações a resolver problemas reais.
Sobre a utilização de métodos tradicionais, como estudo de caso, mas sob o pa- radigma da design science research, (DRESCH; LACERDA; ANTUNES JÚNIOR, 2015 apud AKEN, 2004) demonstra a possibilidade de uso do estudo de caso fundamentado na DSR, onde o estudo de caso visa cumprir o avanço no conhecimento teórico na
Capítulo 4. METODOLOGIA 51
área em estudo e a formalização de artefatos eficazes que podem ser úteis a outras organizações.
Ademais, a presente pesquisa configura-se como um estudo de caso, tendo em vista que investiga a implantação de um componente para autorrecuperação de recursos de sistemas de informação, com a finalidade de melhorar a disponibilidade. O estudo de caso tem como objetivo descrever um fenômeno, testar uma teoria. Na nossa pesquisa o estudo de caso testou a hipótese de ter um componente executado em um ambiente isolado que autorregenere, sem ou com a mínima intervenção humana, recursos de um serviço de sistema de informação. Para o desenvolvimento do estudo de caso foi definida a estrutura conceitual (realizada pesquisa bibliográfica de estudos já existentes sobre o tema proposto), planejado o caso, conduzido um teste piloto, coletado os dados, realizada a análise destes dados e gerado o relatório.
4.2 Universo da Pesquisa
O universo da presente pesquisa são os serviços oferecidos por sistemas de informação de um órgão Federal. A escolha dessa fonte de informação é relativa a importância que é para o órgão uma ferramenta que possa recuperar o sistema sem ou com a mínima intervenção humana para o bom funcionamento de todo o sistema.
Torna-se relevante o estudo desta solução para que os serviços prestados pela instituição, em especial os serviços que necessitam de funcionamento ininterrupto, não fiquem sujeitos a falhas perceptíveis ao usuário final e que se falhas ocorrerem, serviços retornam ao seu estado normal sem ou com a mínima intervenção humana. Para tanto, a presente dissertação discute uma arquitetura que permita que serviços ou sistemas autorregenerem seus recursos, sem ou com mínima intervenção humana, de forma não transparente ao usuário final.
4.3 Desenho da Pesquisa
A presente investigação científica utilizou a abordagem metodológica Design Science Research (DSR), como base para seu desenvolvimento. A escolha desta abordagem, deste método, foi motivada pelo fato deste método guiar a pesquisa orientada à solução de problemas e ao projeto de artefatos (DRESCH; LACERDA; ANTUNES JÚNIOR, 2015). Neste contexto, artefato é algo produzido ou inventado pelo homem, “artefato é a organização dos componente do ambiente interno para atingir objetivos no ambiente externo”
Para atingir o objetivo deste trabalho – será proposto o desenvolvimento de uma arquitetura de componente para autorrecuperação de recursos de sistemas de informação visando melhorar a disponibilidade, baseada em computação autônoma,
com a finalidade de dar suporte a sistemas que sejam capazes de se autocurarem sem a intervenção ou com a mínima intervenção humana – seguiu-se os sete critérios fundamentais a serem considerados por pesquisadores, conforme a quadro 2 :
Quadro 2 – Critérios para condução das pesquisas que utilizam a design science reasearch
Fonte: Dresch, Lacerda e Antunes Júnior (2015, pg 70).
Estes critérios são muito importantes uma vez que seguindo a design science research, há a necessidade de desenvolvimento de um novo artefato (critério 1), desti- nado a solução de um problema específico (critério 2), este artefato deverá ser bem analisado (critério 3) e gerar contribuições para o avanço na base de conhecimento tanto dos profissionais diretamente ligados ao problema como para comunidade cientí- fica(critério 4), para tanto deve seguir rigorosamente métodos de pesquisa (critério 5), além de desenvolver pesquisas no intuito de entender o problema e nas buscas por
Capítulo 4. METODOLOGIA 53
soluções (critério 6) e, por fim, dar publicidade dos resultados da pesquisa a todos os interessados (critério 7).
Os elementos desta pesquisa, conforme as características e fundamentos refe- rentes a Design Science Research, são apresentados na Figura 6.
Figura 6 – Mapa de pesquisa conforme DSR
Fonte: Autor (2017).
Autores que dissertam sobre DSR divergem sobre a forma de operacionalização desta, com isto, variam a quantidade e quais as fases que devemos percorrer no desen- volvimento da DSR. Nessa pesquisa foi utilizado como referência as etapas definidas por Peffers et al. (2007). A proposta inicial desses autores tem como característica 06 (seis) etapas, a saber:
Tabela 4 – Método de pesquisa proposto por Peffers et al.(2007)
Etapas
Etapa 1 – Identificação do problema
Nesta fase é apresentado o problema, é justificada a importância da presente pesquisa, sua relevância, relevância de solução para o problema apresentado e a aplicabilidade da
solução proposta.
Etapa 2 – Definição dos resultados esperados
Nesta fase são apresentados os resultados pretendidos para a solução do problema.
Etapa 3 – Projeto e Desenvolvimento
Partindo de conhecimentos teórico prévios, nesta fase o pesquisador deve propor artefatos que solucionem o problema, bem como definir as funcionalidades desejadas,
sua arquitetura e o desenvolvimento do artefato em si.
Etapa 4 – Demonstração
Nesta fase é utilizado o artefato para solução do problema.
Etapa 5 – Avaliação
Nesta fase o pesquisador irá avaliar se os resultados obtidos estão em consonância com os resultados esperados estabelecidos na Etapa 2. Caso não o sejam, o pesquisador
poderá retornar à Etapa 2 a fim de desenvolver um novo artefato.
Etapa 6 – Comunicação
Nesta fase o pesquisador apresenta a solução do problema, demonstrando o rigor com o qual foi desenvolvida sua pesquisa e a importância do resultado desta.
Fonte: Peffers et al. (2007).
Este método apresenta uma particularidade, qual seja, a de que não é preciso seguir rigorosamente as etapas da pesquisa, podendo o pesquisador utilizar como ponto de partida quaisquer das fases de acordo com seu objetivo(PEFFERS et al., 2007) .
Capítulo 4. METODOLOGIA 55
4.4 Síntese do Capítulo
Este capítulo apresentou os procedimentos metodológicos adotados para o desenvolvimento desta pesquisa. A pesquisa é classificada como quantitativa, sendo seus métodos e procedimentos escolhidos para subsidiar uma pesquisa baseada na geração de artefato. Foram abordadas todas as características da pesquisa, definindo a natureza, a abordagem científica, os objetivos, o método científico, o método de pesquisa.
Foi apresentado o universo de toda pesquisa, isto é, os serviços oferecidos por sistemas de informação do IFSC, bem como, os critério e etapas da abordagem metodológica Design Science Research - DSR para gerar o produto final do trabalho. A etapa inicial teve a geração dos requisitos para a construção da arquitetura em um único ciclo e de posse das necessidades observadas, foi desenvolvido o protótipo da arquitetura.
5 PROPOSTA
“O que prevemos raramente ocorre; o que menos esperamos geralmente acontece.” (Benjamin Disraeli) Este capítulo apresenta todo o processo de desenvolvimento, recursos e fer- ramentas da solução proposta nessa dissertação e está em conformidade com os requisitos de desenvolvimento de um sistema de recuperação autônoma apresentados nos capítulos anteriores. Essa dissertação está baseada em teorias da computação autônoma, em particular a propriedade da autocura, para prover uma arquitetura de componente para recuperação autônoma de recursos de sistemas de informação, vi- sando melhorar disponibilidade de sistemas de informação. A principal motivação desse enfoque é a diminiuição do tempo para reparo (MTTR) dos sitemas de informação tendo um componente como extensão que apresentará os requisitos: estrutura de integração não intrusiva, políticas de ações ECA, monitoramento por agente, interfaces de integra- ção, mecanismo de adaptação externa, mecanismo de contingência, característica(s) da computação autônoma e possuir loop lógico MAPE-K, apresentados como critérios para avaliação no capítulo 3.
O componente desenvolvido nesse trabalho foi construído seguindo a arquite- tura proposta apresentada na figura 7.
Figura 7 – Diagrama de componentes.
Fonte: Autor (2017).
Para melhor conceituar, foi dividida a arquitetura em 5 (cinco) partes: Motor de regras e base de conhecimento; Agente de interface com o sistema gerenciado; Interface de monitoramento com o componente; Contingência e Segurança, e Ambiente de execução.
Capítulo 5. PROPOSTA 57