CAPÍTULO 3 M ODELO DE G ESTÃO
3.5 M ETODOLOGIA
3.5.2 Funcionamento Interno das Políticas Activas
melhorar, ou assegurar a QoS, qualquer deles necessita que um especialista no problema em causa programe a solução.
requisitos das tarefas de gestão. O grupo de medição de desempenho do IETF propõe [RFC 2330] um mecanismo de amostragem com intervalos aleatórios, como forma de evitar possíveis efeitos de sincronização causados pelo tráfego de amostragem, e ainda para evitar que se possa prever os instantes das amostragens e assim manipular as medições. Uma vez que se pretende que as políticas activas estejam junto, ou mesmo embebidas, nos objectos geridos, o tráfego necessário às amostragens será nulo, ou pouco significativo, pelo que se achou suficiente a utilização de uma frequência de amostragem fixa.
QoS
Bloco de Monitorização
QoS Objectos
Geridos
Eventos ou valores da
MIB Políticas Activas de
Níveis Inferiores Amostragem dos Dados
Conversão dos Dados Pré-processamento dos Dados
Cálculo da QoS
Figura 3.6: Bloco de monitorização de uma política activa.
Os parâmetros do sistema podem ser classificados consoante o seu domínio, podendo ser:
• Discretos, quando apenas alguns valores são permitidos, por exemplo: ligado/
desligado, alto/baixo/parado. A estes valores discretos devem estar associados números inteiros.
• Contínuos, quando qualquer valor real é permitido.
Os parâmetros do sistema podem ainda ser classificados consoante possam, ou não, ser modificados, podendo ser:
• Apenas de leitura, quando não podem ser modificados.
• Leitura e escrita, quando podem ser modificados dentro de uma determinada gama.
A conversão do formato dos dados pode consistir em vários tipos de operações, destacando-se os conversores implementados:
• Calcular a diferença entre amostras consecutivas. Esta conversão serve para, por exemplo, converter o valor de um contador do total de pacotes perdidos no número de pacotes perdidos no intervalo de amostragem. Uma segunda aplicação desta conversão permite obter a derivada do indicador, ou seja, uma indicação se houve mais, ou menos pacotes perdidos no intervalo.
• Acumular ao valor anterior. Esta conversão, inversa da anterior, permite obter o total acumulado a partir do valor obtido em cada intervalo de amostragem.
O pré-processamento dos dados permite resumir os dados ao longo do tempo, ou sobre um conjunto de objectos geridos. Destacam-se os seguintes tipos de operações implementadas:
• Obter a média. No caso de uma média no tempo, pode usar-se uma média móvel de peso exponencial (EWMA), que dá um peso menor aos dados mais antigos; uma média móvel de peso constante (UWMA), que dá peso igual a todos os dados dentro de uma janela deslizante de dimensão fixa; ou uma média dentro de um intervalo fixo. No caso de uma média sobre os dados recolhidos de um conjunto de objectos geridos, também se pode ter pesos iguais para todos, ou não. Por exemplo, pode ser calculada a média dos atrasos sofridos pelos pacotes em cada objecto gerido pesada pelo número de pacotes em cada um, ou com pesos iguais para todos.
• Obter o quantil de ordem p, definido como o valor para o qual a função densidade de probabilidade passa de um valor menor ou igual a p, para um valor maior que p.
• Obter o máximo, ou o mínimo.
• Obter a variância, o desvio padrão, ou outro momento.
Por fim, o bloco de monitorização termina com o cálculo dos parâmetros de QoS com base nos últimos valores conhecidos dos dados pré-processados, utilizando uma função de mapeamento dos parâmetros do sistema para a QoS do serviço, que no caso geral será:
QoS(serviço) = f(P1, P2, ..., Pn) (3.1) Nos problemas mais simples, a função de mapeamento dos parâmetros do sistema para a QoS é linear, podendo a equação ser rescrita como:
QoS(serviço) =
∑
= n
i i i P a
1
. (3.2)
onde os Pi são os dados pré-processados correspondentes a cada parâmetro do sistema, e os ai são os pesos de cada parâmetro do sistema, de acordo com o que se pensa que é a importância de cada um para o parâmetro de QoS em causa e o seu valor normal.
Para o caso de contratos do tipo relativo, a forma geral da função de mapeamento será do tipo:
QoS(serviço) =
ref abs
P a
P
. (3.3)
onde Pabs corresponde a uma indicação absoluta da QoS, Pref corresponde ao parâmetro de referência, e a constante a permite ajustar a referência para o valor pretendido, de forma a que o valor normal da QoS(serviço) seja 1.
Como exemplo de um caso em que estas formas gerais não se aplicam, tem-se um serviço que depende de múltiplos objectos, onde a disponibilidade do serviço depende da disponibilidade simultânea de todos os objectos que o compõem:
QoS(Disponibilidade) =
∏
= n
i
idadei
Disponibil
1
(3.4) e a probabilidade do serviço resultar num erro depende da probabilidade de todos os objectos que o compõem funcionarem correctamente em simultâneo:
QoS(Perro) = −
∏ (
−)
= n
i
erroi 1
P 1
1 (3.5)
O bloco de gestão reactiva é o bloco que se encontra após o bloco de monitorização nas políticas activas. O bloco de gestão reactiva dá uma resposta rápida a certo tipo de situações. A figura 3.7 mostra o funcionamento interno do bloco de gestão reactiva. As regras de actuação definem quais as acções a executar de forma a fazer respeitar o contrato, descrevendo-se na próxima secção (3.6) as regras de actuação predefinidas. Nas situações mais habituais, estas regras de actuação comparam a QoS com determinados limiares, detectando situações que desencadeiam a execução de acções de gestão, ou o envio de eventos. Os limitadores permitem verificar se as acções a executar fazem sentido, limitando as variáveis modificadas às gamas permitidas. A geração de excepções verifica se o contrato da política activa foi violado, tomando as
acções de excepção previstas. Também é possível gerar excepções nos casos em que os limitadores actuaram, significando que a política activa já não está a conseguir actuar no bom sentido, pelo que será de esperar que a qualidade de serviço continue a degradar-se.
Eventos Acções
Bloco de Gestão Reactiva
QoS
Regras de Actuação Geração de Excepções
Configuração Contrato Limitadores
Figura 3.7: Bloco de gestão reactiva de uma política activa.
Finalmente, o último bloco que compõe uma política activa é o bloco de gestão proactiva, que efectua tarefas de planeamento. A figura 3.8 mostra o funcionamento interno do bloco de gestão proactiva. A história guarda a evolução dos parâmetros de QoS dentro de determinadas janelas temporais. As regras de actuação definem como são modificados os parâmetros internos da política activa em resultado do planeamento.
Desta forma, o bloco de planeamento, em vez de actuar directamente sobre os objectos geridos, modifica a configuração da própria política activa, por exemplo ajustando os limiares de actuação do bloco de gestão reactiva, consoante a análise da evolução da história de determinado parâmetro. Esta retroactividade, se for bem utilizada, permite assegurar os contratos com maior precisão. Na realidade, mesmo que os limiares de actuação escolhidos inicialmente não sejam os melhores, é possível corrigi-los em tempo real com o bloco de gestão proactiva. A maior parte das regras de actuação pode ser utilizada quer no bloco de gestão reactiva, quer no bloco de gestão proactiva, havendo algumas regras específicas para tarefas de planeamento, como por exemplo:
análise dos desvios observados, ou análise de tendências. Os limitadores, mais uma vez, permitem verificar se os novos valores dos parâmetros fazem sentido, limitando-os às gamas permitidas, antes de as modificações serem realizadas. Por fim, a geração de excepções verifica se os limitadores actuaram, o que significa que já não será possível
reconfigurar a política activa para atingir os objectivos pretendidos. Os eventos resultantes destas excepções são, por isso, de maior gravidade que os gerados pelo bloco de gestão reactiva.
Novos Parâmetros da Política Activa Eventos
Bloco de Gestão Proactiva
QoS História Regras de Actuação
Configuração Contrato Limitadores
Geração de Excepções
Figura 3.8: Bloco de gestão proactiva de uma política activa.
A estrutura dos blocos apresentados nesta secção tem grandes semelhanças com a estrutura da SMF de atributos e objectos de medida apresentada na secção 2.2.3.1. A diferença principal é que aquela SMF é genérica, enquanto nesta secção concretizaram- se operações de monitorização, controlo e planeamento com o objectivo de calcular a QoS e agir no sentido de a assegurar.