Na vida real, alguns cenários podem ocorrer durante a locomoção dos usuários. Consi- derando um ambiente onde exitem mecanismos de migração de máquinas virtuais para usuários móveis em uma névoa e também processos de handoff de redes sem fio ativos, uma linha do tempo pode haver várias possibilidades de configurações envolvendo: i) Cloudlets, ii) rede entre as cloudlets e conexão sem fio, iii) eventos em uma linha do tempo.
A Figura 5.5 mostra um dos cenários mais simples que podem ocorrer durante uma movimentação de um usuário. Para esta pesquisa, um ponto para o início do processo de migração será quando um usuário estiver próximo de realizar o handoff. A ideia para usar um ponto de migração desta forma é que como o handoff inevitavelmente já causará um downtime na aplicação do usuário, o processo de migração deve “aproveitar” este período e iniciar a migração, desta forma o tempo de downtime de handoff estará contido dentro do tempo de downtime da migração. Detalhes sobre este ponto de migração serão discutidos na Seção 5.4.
Figura 5.5: Cenário normal para uma migração de máquinas virtuais em Fog Computing A Cloudlet de origem está hospedando e executando a máquina virtual do usuário antes de ocorrer a migração e o handoff e o usuário está conectado através de um link sem fio. A Cloudlet de destino hospedará e executará a máquina virtual do usuário depois dos processos de migração e handoff. O ideal é que depois que o usuário cruzar de uma fronteira geográfica para uma outra região, a máquina virtual já esteja habilitada no destino para receber as novas requisições do usuário.
Uma Rede entre as cloudlets (WAN) é um meio físico em que as Cloudlets se comunicam. Este meio físico pode ser de vários tipo de rede, como por exemplo: i) fibra
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óptica, ii) Wi-Fi de longa distância, iii) link de satélite, iv) PLC (Power Line Communi- cation), entre outras.
A Conexão sem fio do usuário é o meio físico sem fio em que o dispositivo do usuário se conecta à Cloudlet através de um AP. Este link pode ser provido por vários tipos de redes sem fio, como por exemplo: i) 4G/LTE, ii) 5G, iii)Wi-Fi ou iv) Bluetooth. Neste cenário, um usuário está conectado a uma Cloudlet de origem antes da migração e estará conectado na Cloudlet de destino após a migração.
A Linha do tempo a mobilidade tem vários instantes onde os eventos relacionados a esta arquitetura ocorrem. Estes instantes são os Tx se serão descritos a seguir:
• T1 Decisão da migração: É o instante em que o algoritmo de migração decide positivamente pela migração de acordo com os mecanismos descritos nos fluxogramas das Figuras 5.3 e 5.4.
• T2 Preparando a migração: Neste momento deve ocorrer a preparação dos dados e das instâncias de migração. É também neste momento em que deve ser estabelecida a conexão entre as Cloudlets. A maior parte deste tempo foi descrita no fluxograma da Figura 5.4 (BeforeMigration).
• T3 Início do processo de migração: Instante em que será iniciado o envio dos dados para a Cloudlet de destino. A depender da estratégia de migração, a VM entrará em downtime neste momento. Este processo é a parte final de BeforeMigration na Figura 5.4.
• T4 Início do handoff de rede: Este tempo é definido pela política de handoff de rede e, neste caso, como um cenário básico, tem que ocorrer depois do início do processo de migração.
• T5 Fim do handoff de rede: Se tudo ocorreu bem, neste momento o mecanismo de handoff esterá completo. O usuário terá uma nova conexão com a rede e irá aguardar até que a migração da máquina virtual seja finalizado.
• T6 Fim do processo de migração: Se tudo ocorreu bem, neste momento o processo de migração da máquina virtual estará completa. A máquina virtual deverá estar pronta para receber as novas requisições do usuário.
• T7 Envio de requisição para a Cloudlet: Neste momento o usuário envia para a nova Cloudlet requisições para usar os recursos da máquina virtual novamente. • T8 Acessando a máquina virtual: Tudo certo! O usuário usa sua aplicação normal-
mente em sua nova Cloudlet.
5.3.1
Comentários gerais e outros cenários
Uma permutação pode ocorrer entre os Tx quando leva-se em consideração aspectos reais. Quatro cenários dos muito possíveis serão apresentados a seguir. Dentre eles estão inclusos os considerados nesta pesquisa como o pior e o melhor caso.
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O pior cenário
Durante o caminho do usuário, atrasos em ambos os processos (migração e handoff ) podem ocorrer. Quando algum atraso ocorre no processo de migração (por exemplo: lenta decisão de migração) a linha do tempo proposta para o cenário simples poderá mudar. Para o pior caso, o início e o fim do processo de handoff (T4/T5) acontecem antes do início do processo de migração (T3). A Figura 5.6 ilustra o pior cenário considerado nesta dissertação.
Figura 5.6: O pior cenário para migração de máquinas virtuais em Fog Computing O usuário acessará sua máquina virtual na antiga Cloudlet através da nova Cloudlet (no mínimo dois saltos de rede) porque o mecanismo de handoff está finalizado. O novo acesso está acontecendo através da nova conexão sem fio e as requisições e resposta serão trafegadas por este caminho de rede. Quando o processo de migração terminar, o usuário deverá acessar sua máquina virtual normalmente como em um cenário simples. Neste pior cenário, os tempos de downtime do handoff e da migração serão somados e isso pode ocasionar a degradação na QoE do usuário. Neste sentido, durante a implementação do modelo no simulador, este cenário está previsto e tratado.
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O melhor cenário
Um outro cenário que pode acontecer é quando o mecanismo de handoff de rede e o processo de migração iniciam e terminam juntos. A Figura 5.7 ilustra esta situação.
Figura 5.7: O melhor cenário para migração de máquinas virtuais em Fog Computing Nota-se que, diferentemente do cenário simples apresentado na Figura 5.5, a máquina virtual não precisa esperar por um logo tempo entre T5 e T6.
Congestionamento na Rede entre Cloudlets
Neste cenário, o início do processo de migração e o início do handoff de rede ocorrem normalmente como no cenário simples, mas o handoff é finalizado muito antes do fim do processo de migração. A Figura 5.8 mostra um cenário com problemas na rede WAN entre as Cloudlets.
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Figura 5.8: Cenário com problemas de rede O processo de migração demora iniciar
É o cenário onde o handoff de rede é iniciado antes do processo de migração. Diferentes permutações podem ocorrer entre os finais do handoff e da migração na linha do tempo. Algumas possíveis linha do tempo seriam: i) T1, T2, T4, T3, T5, T6, T7 e T8; ii) T1, T2, T4, T3, T5 e T6 juntos, T7 e T8; iii) T1, T2, T4, T3, T6, T5, T7 e T8.