Os serviços de telecomunicações necessitam da rede de computadores para realizar a comu- nicação entre seus clientes, portanto qualquer perda de conectividade pode afetar os lucros de uma empresa. Os provedores de serviços de computação em nuvem definem níveis para o provimento dos serviços e os mesmos são acordados junto com os clientes em um do- cumento chamado de Contrato de Nível de Serviço, ou (SLC – Service Level Contract). O SLC espefica Acordos de Nível de Serviço, ou ou Service Level Agreement (SLA), de conectividade e desempenho para um serviço que o cliente contrata do provedor. Um SLC contempla normalmente múltiplos SLAs, então uma violação de um SLA específico pode criar uma violação de todo o SLC [Cisco 2005].
serviço mínimo. O nível de serviço esperado é o que é realmente contratado, portanto se o desempenho do serviço atende a esse requisito, há uma garantia de bom desempenho para o serviço; enquanto o nível de serviço mínimo desencadeia desempenho insatisfatório. Uma violação de SLA ocorre quando o nível do serviço esperado é violado (i.e., quando o serviço contratado fica abaixo do nível mínimo) [Cisco 2005].
Dado o caso em que um cliente deseja garantir o bom desempenho de aplicações críticas para o negócio, como voz sobre IP, redes privadas virtuais e conferências de áudio e vídeo. Supondo que o serviço pode deve ser mantido com 90% do tráfego sem perda e ela possa exceder esse limite por até três vezes em um determinado período de tempo, mas com um limite mínimo de 70% do tráfego sendo recebido ou enviado sem perda de pacotes.
A Figura 2.8 apresenta dois exemplos de violação de SLA para este caso. No primeiro exemplo, o desempenho do serviço ficou abaixo do nível esperado por quatro vezes e, no segundo exemplo, o desempenho ficou abaixo do nível mínimo [Cisco 2005], ambos consti- tuindo violações de SLA [Cisco 2005].
Figura 2.8: Exemplo de violação de SLA. Adaptado de [Cisco 2005].
Os níveis de desempenho adequados para a execução dos serviços contratados são cha- mados de objetivos de nível de serviço, Service Level Objectives (SLO), do SLA. A Enge- nharia de Nível de Serviço, Service Level Engineering (SLE), é a engenharia que apresenta uma metodologia para predição de indicadores de nível de serviço (SLI – Service Level In- dicators) relevantes ao negócio e predição eficiente de SLOs [Mendes 2013].
Um dos desafios para a consolidação da computação em nuvem como uma solução cor- porativa confiável é cumprir com os acordos de nível de serviço firmados entre provedor e cliente. O cliente busca um serviço terceirizado para atender suas demandas de Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC), mas necessita de garantias e monitoramento do grau de comprometimento dos níveis de serviço contratados/prestados.
O monitoramento de serviços de computação em nuvem precisa tratar os dados brutos de modo a lhes agregar valor, conferindo se as métricas críticas à execução dos serviços estão dentro dos valores-alvo requeridos e acordados. As três etapas principais do monitoramento para a obtenção de informações que possibilitem a tomada de decisão no ambiente corpo- rativo com relação ao cumprimento dos SLAs são: (i) relatório dos dados brutos (crus); (ii) relatório de valor agregado; (iii) verificação de nível de serviço. Elas estão representadas na Figura 2.9. Consumidor Final Gerenciamento de Negócio Gerenciamento de Aplicação Gerenciamento de Serviço Gerenciamento de Rede Gerenciamento de Elemento Relatório de Dados Brutos Relatório de Valor Agregado Verificação de Nível de Serviço
Figura 2.9: Gerenciamento de desempenho com valor agregado. Traduzido e adaptado de [Telecom 2007].
A análise de conformidade dos objetivos técnicos para os serviços possibilita o dimen- sionamento dos recursos sendo utilizados e do que ainda pode ser estendido para que novas aplicações sejam implantadas, bem como dar suporte a decisão para investimentos em mu- dança de infraestrutura de rede.
O monitoramento de SLAs pode ser feito em diferentes níveis de gerenciamento, desde o monitoramento da atividade dos elementos que compõem a rede (comutadores e roteadores),
como da gerência de rede propriamente dita (e.g., tempo de detecção de falhas, tempo de recuperação entre falhas e tempo de reconfiguração após uma falha), gerenciamento dos serviços (todos os serviços devem estar em operação, conforme a métrica de disponibilidade estabelecida), gerenciamento de negócios (como deve haver conectividade entre todos os departamentos da empresa, a rede deve ser capaz de suportar videoconferência para reuniões entre parceiros e fornecedores mesmo em horários de pico) e cliente final.
Os SLAs são comumente definidos na fase de projeto dos serviços. Mendes [Mendes 2013] propôs uma nova abordagem para a especificação de SLAs durante o período de exe- cução dos serviços. O método de definição da qualidade de serviço é baseado em Ontologia Empresarial, Enterprise Ontology (EO), e em uma metodologia denominada Metodologia de Projeto e Engenharia para Organizações, ou Design & Engineering Methodology for Orga- nizations(DEMO). Essa metodologia define atributos que são dinamicamente adaptados, de modo a garantir os requisitos de qualidade exigidos pelos serviços que estão executando.
Um exemplo de ferramenta que realiza monitoramento de SLAs de rede em nível de en- lace é o Cisco IOS IP SLA [Cisco 2005], que possui capacidades de medição, de notificação proativa e de programação flexível.
Chhetri et al. [Chhetri et al. 2012] defendem que a existência de um único modelo de acordos de nível de serviço pode não ser apropriado para sistemas de computação em nuvem. Os serviços de computação em nuvem têm uma natureza de diversidade de requisitos, ca- pacidades, restrições e preferências sobre os termos e condições de uso, além de possuírem dinamicidade com relação ao provimento e demanda de recursos, os contratos são estabe- lecidos de modo bilateral, ou multilateral, envolvendo no mínimo o lado do consumidor e do provedor de serviços. Diante desse cenário, a automação de acordos de nível de serviço baseada em políticas que atendam aos objetivos do negócio do cliente e na disponibilidade de recursos do provedor podem auxiliar no processo de automatização do estabelecimento de SLAs, suportando uma tomada de decisão racional.
Chhetri et al. [Chhetri et al. 2012] implementaram um arcabouço baseado em políti- cas para a automação do estabelecimento de SLAs em sistemas abertos e dinâmicos, como computação em nuvem. As principais contribuiçoes do trabalho são:
I. Três assertivas de políticas: assertiva de contexto, assertiva de interação de protocolo e assertiva de estratégia;
II. Linguagem simples e flexível para especificação de políticas: estende o arcabouço Web Service Policy Framework(WS-Policy);
III. Implementação e validação de um protótipo usando serviços da Amazon EC2: em que os consumidores podem delegar a compra de instâncias a um agente de nuvem inteligente que faz uso de políticas para a escolha do modelo de compra e de estratégias de licitações mais apropriados com base na relevância do contexto.
O processo de negociação de SLAs pode ser visto como uma busca distribuída em um espaço de potenciais acordos e a estratégia de tomada de decisão norteia a escolha do acordo mais adequado. Os quatro aspectos chaves para caracterizar o estabelecimento automático de SLAs são [Chhetri et al. 2012]:
• Preferências dos atributos dos serviços: cada serviço é modelado como um conjunto de atributos que podem assumir um ou mais valores;
• Protocolos de interação: são conjuntos de regras que regulamentam os aspectos de interações no sistema, como tipos de participantes permitidos, os diferentes estados de interação, as ações válidas nesses estados e o conteúdo das mensagens trocadas; • Estratégias de tomada de decisão: as estratégias de tomada de decisão auxiliam as
partes a tomarem decisões como, por exemplo, quais ofertas iniciais devem ser feitas, qual contraoferta propor e quando abandonar uma negociação, uma vez que as prefe- rências dos atributos dos serviços variam e, geralmente, conflitam entre consumidores e provedores;
• Contexto de interação: representa os estados e as condições do negócio que influen- ciam nas interações de SLAs. Inclui informações sobre as partes, como o tamanho da empresa, taxas de crédito da empresa e histórico de interações passadas. Pode incluir ainda os objetivos do negócio com a interação, tempo e recursos disponíveis para exe- cutar as interações. O contexto de interação contribui fortemente para as estratégias de tomada de decisão.
Os protocolos para interação de SLAs são, geralmente, documentos públicos. Em contra- partida, as estratégias de tomada de decisão e as preferências são, normalmente, documentos
privados. Os protocolos especificam as regras que todos os participantes devem seguir, sendo de uso geral; enquanto as estratégias são documentos confidenciais, de uso empresarial e atendem ao protocolo de interação escolhido [Chhetri et al. 2012].