Buscando a proposição de uma forma de configuração e
comercialização de computação em nuvem com alto nível de
abstração com base no mapeamento sistemático da literatura
sobre serviço medido.
Universidade Federal de Pernambuco posgraduacao@cin.ufpe.br www.cin.ufpe.br/~posgraduacao
Recife
2017
Buscando a proposição de uma forma de configuração e
comercialização de computação em nuvem com alto nível de
abstração com base no mapeamento sistemático da literatura
sobre serviço medido.
Este trabalho foi apresentado à Pós-Graduação em Ciência da Computação do Centro de Informática da Universidade Federal de Pernambuco como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre Profissional em Ciência da Computação. Orientador: Vinicius Cardoso Garcia
Recife
2017
Catalogação na fonte
Bibliotecária Monick Raquel Silvestre da S. Portes, CRB4-1217
V393b Vaz, Fernando Estrela
Buscando a proposição de uma forma de configuração e comercialização de computação em nuvem com alto nível de abstração com base no mapeamento sistemático de literatura sobre serviço medido / Fernando Estrela Vaz. – 2017.
196 f.: il., fig., tab.
Orientador: Vinícius Cardoso Garcia.
Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Pernambuco. CIn, Ciência da Computação, Recife, 2017.
Inclui referências, apêndices e anexos.
1. Engenharia de software. 2. Computação em nuvem. I. Garcia, Vinícius Cardoso (orientador). II. Título.
005.1 CDD (23. ed.) UFPE- MEI 2017-258
Fernando Estrela Vaz
Buscando a proposição de uma forma de configuração e
comercialização de computação em nuvem com alto nível de
abstração com base no mapeamento sistemático da literatura sobre
serviço medido
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação da Universidade Federal de Pernambuco, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre Profissional em 10 de março de 2017.
Aprovado em: ___/___/______.
BANCA EXAMINADORA
__________________________________________ Prof. Kelvin Lopes Dias
Centro de Informática / UFPE
__________________________________________ Prof. Júlio Cesar Damasceno
Universidade Federal Rural de Pernambuco
__________________________________________ Prof. Vinícius Cardoso Garcia
Centro de Informática / UFPE (Orientador)
transformação era possível.
A imparcialidade e a dedicação à profissão de vocês na condução de cada aluno com o mesmo empenho e compromisso me permitiu ter condições de sonhar com conquistas cada vez maiores.
A grandiosidade de uma obra talvez acabe ofuscando as bases que a sustenta. Está é mais uma das grandes vitórias que obtive em minha trajetória e em sua nota de agradecimento mesmo que de forma sucinta pretendo destacar meus grandes pilares de apoio.
Obrigado aos meus pais que nunca enxergaram em suas limitações barreiras que os impedissem de me ajudar a alcançar os meus objetivos, a luta de vocês me fez forte.
Meus sinceros agradecimentos a todos que me oportunizaram a chance de poder concorrer e cursar um programa de mestrado ministrado por tão relevante instituição de tecnologia da informação, reconhecida nacional e internacionalmente dado ao alto nível de formação de seus integrantes e projetos desenvolvidos.
Obrigado IF Goiano e em especial ao Campus Urutaí, por incentivarem e criarem mecanismos que oportunizam aos seus colaboradores concorrerem e cursarem programas de capacitação, ao FORTI/MEC/CIN-UFPE por idealizarem, discutirem convênios e ofertarem programas de qualificação de altíssimo nível tecnológico.
Agradeço pela condução “do como fazer ciência” prestado pelo Prof. Dr. Vinicius Cardoso Garcia, ter contado com sua orientação na confecção deste trabalho é motivo de grande orgulho.
Obrigado a minha família, minha esposa Josiane, meu filho Felipe e minha filha Luana, que chegou a este mundo durante a escrita deste trabalho. Foi com vocês e por nós, muito obrigado pela ajuda e apoio incondicional.
dizem: Por que? Eu sonho com as coisas que nunca foram e digo: Por que não?”
A computação em nuvem é um dos temas da tecnologia da informação mais discutidos atualmente. Pesquisas relacionadas à segurança e elasticidade têm contribuído, substancialmente, na evolução do modelo. Nesse estudo, é realizado um mapeamento sistemático da literatura em busca de experimentos que explicitem as linhas de pesquisas trabalhadas, atualmente, sobre outra característica básica do modelo de computação em nuvem, trata-se do serviço medido. A pesquisa apontou que o serviço medido ainda é um campo pouco explorado cientificamente, mesmo já possuindo um modelo de configuração e comercialização consolidado no mercado atual. A configuração e comercialização do modelo de computação em nuvem, por meio de instâncias, proporciona aos usuários do serviço uma experiência próxima à aquisição de uma máquina física com a possibilidade de escolha de máquinas virtuais (VMs) pré-configuradas e customizadas, apesar de existirem estudos e experimentos que busquem evoluir esse modelo de comercialização e configuração, não foi encontrado nenhum estudo que busque comprovar o poder de processamento real do conjunto provido pela instância de máquina virtual, frente às garantias de SLA atuais, que objetivam comprovar apenas as grandezas unitárias de cada item que compõem a VM como processador, memória ram, discos de armazenamento e largura de banda, e, também, não foi encontrado nenhum experimento que buscasse calcular de forma precisa a demanda computacional de cada projeto de migração para o modelo de computação em nuvem com o objetivo de oportunizar o cálculo do investimento financeiro necessário com um projeto de migração e ou adoção ao modelo de computação em nuvem. Frente a esse cenário, esse estudo encaminha a construção de um modelo de processamento por porta que busca abstrair ao máximo o conceito de instância de máquina virtual, extraindo desse conceito apenas o coeficiente de processamento dos itens que compõem o conjunto da VM os comercializando por meio de uma porta com largura de processamento possível de ser facilmente gerida, medida e regulamentada via SLA. O modelo proposto confronta algumas características do modelo de instâncias e projeta ganhos ao modelo de computação em nuvem com a sua adoção, tomando como base outros modelos de prestação de serviço de alto nível de abstração e configuração aos usuários finais.
Palavras-Chave: Computação em Nuvem. Serviço Medido. Modelo de
Cloud computing is one of the most discussed topics of information technology today. Surveys related to safety and elasticity have contributed substantially to the evolution of the model. In this study, a systematic mapping of the literature is carried out in search of experiments that explain the lines of research that are currently being worked on another basic feature of the cloud computing model, which is the measured service. The survey pointed out that the service measured is still a field not explored scientifically even though it already has a consolidated configuration and commercialization model in the current market. The configuration and commercialization of the cloud computing model through instances provides service users with an experience close to acquiring a physical machine with the possibility of choosing preconfigured and customized virtual machines (VMs) but despite the existence of studies and experiments that seek to evolve this model of commercialization and configuration, it was not found any study that seeks to prove the real processing power of the set provided by the virtual machine instance, against the current SLA guarantees, that seek to prove only the unit quantities of each item that Compose the VM as a processor, ram, storage disks and bandwidth, and also, no experiment was found that sought to accurately calculate the computational demand of each migration project for the cloud computing model with the objective of opportunizing the calculation of the necessary financial investment with a project of migration and or adoption to the model of cloud computing. In a scenario viewing, this study proposes the construction of a per-port processing model that seeks to abstract as far as possible the concept of a virtual machine instance, extracting from this concept only the processing coefficient of the items that make up the VM group, marketing them through A port with processing breadth possible to be easily managed, measured and regulated via SLA. The proposed model confronts some features of the instance model and projects gains to the cloud computing model with its adoption based on other models of high level abstraction and configuration service delivery to end users.
Keywords: Cloud Computing. Measured Service. Configuration Model. Marketing
Figura 1 – Modelo de Computação em Nuvem . . . 23 Figura 2 – Modelos de Serviço . . . 25 Figura 3 – Simplificação do Diagrama dos Mecanismos de QoS . . . 26 Figura 4 – Ciclo Geral da Pesquisa de Mestrado apresentando suas Etapas e
Atividades . . . 32 Figura 5 – Metodologia Planejada para a Realização do Mapeamento Sistemático 37 Figura 6 – Formato de Execução do Mapeamento Sistemático da Literatura
-Primeira Fase . . . 48 Figura 7 – Formato de Execução do Mapeamento Sistemático da Literatura
-Segunda Fase . . . 49 Figura 8 – Correlação de Estudos Aprovados e Reprovados
na Segunda Fase por Base de Dados. . . 50 Figura 9 – Eficiência das Bases de Pesquisa quanto a Classificação dos Estudos
frente aos Procedimentos de Mapeamento Sistemático da Literatura adotados neste Estudo. . . 51 Figura 10 – Relação de Estudos Encontrados na Fase Incial da Pesquisa e Total
de Estudos Finais Classificados . . . 52 Figura 11 – Análise de Custo Computacional , Estudos por Área . . . 55 Figura 12 – Custo Computacional, Relação Cronológica de Estudos . . . 56 Figura 13 – Área “Aval. Multicritérios Serv. Redes Fed.” Avaliação Cronológica . 56 Figura 14 – Análise Pré-adoção, Relação de Estudos por Área . . . 59 Figura 15 – Análise Pré-adoção, Relação Cronológica dos Estudos . . . 60 Figura 16 – Esquema de Disponibilização de VMs por meio de Instâncias . . . . 66 Figura 17 – Esquema de Disponibilização de Computação em Nuvem por meio
de Portas de Processamento . . . 67 Figura 18 – Atores da Análise . . . 68 Figura 19 – Contextualização da Análise para Composição da Demanda de uma
Porta de Processamento. . . 69 Figura 20 – Formato de Análise . . . 70 Figura 21 – Análise de Consumo Individual de Recursos de Hardware Emulado
Nível de Stress dos Itens de Hardware Emulados considerando cada Formato de Configuração Proposto. . . 72 Figura 22 – Computação em Nuvem
Modelo de Porta de Processamento . . . 73 Figura 23 – Protótipo de Interface para Comercialização de Porta Computacional 74
Tabela 1 – Classificação Geral da Pesquisa . . . 28
Tabela 2 – Taxonomia para Classificação dos Estudos Secundários segundo Cooper . . . 30
Tabela 3 – Resultado da Aplicação da Taxonomia de Cooper para a Classificação do Mapeamento Sistemático . . . 31
Tabela 4 – String de Busca utilizada na Pesquisa Automatizada dos Estudos . 39 Tabela 5 – Lista dos Critérios de Exclusão . . . 41
Tabela 6 – Relação Total de Estudos Candidatos Localizados apresentados por Fonte de Dados . . . 46
Tabela 7 – Relação de Grupos e Categorias quanto a Classificação dos Estudos utilizados na Pesquisa . . . 53
Tabela 8 – Estudos Selecionados na Segunda Rodada . . . 95
Tabela 9 – Estudos Excluídos na Segunda Rodada . . . 98
Tabela 10 – Estudos Selecionados na Primeira Rodada . . . 101
Tabela 11 – Estudos Excluídos na Primeira Rodada . . . 106
1 INTRODUÇÃO . . . . 15 1.1 Motivação . . . . 16 1.2 Objetivos . . . . 18 1.2.1 Geral . . . 19 1.2.2 Específicos . . . 19 1.3 Estrutura da Dissertação . . . . 19 2 REFERENCIAL TEÓRICO . . . . 21
2.1 Computação em Nuvem e Tecnologias Correlatas . . . . 21
2.2 Computação em Nuvem . . . 21
2.2.1 Características Essenciais . . . 23
2.2.2 Modelos de Serviço . . . 24
2.2.3 Formas de Distribuição . . . 25
2.2.4 Acordo de Nível de Serviço (ANS) . . . 26
2.2.5 Qualidade de Serviço . . . 26
2.2.6 Nuvens Federadas . . . 27
2.2.7 Virtualização . . . 27
2.2.8 Resumo . . . 27
3 MÉTODO . . . . 28
3.1 Classificação Geral da Pesquisa . . . 28
3.2 Classificação do Estudo Sistemático segundo Cooper . . . . 30
3.3 Ciclo da Pesquisa . . . . 32
3.3.1 Etapa de Definição da Pesquisa . . . 33
3.3.1.1 Revisão Informal da Literatura . . . 33
3.3.1.2 Definição do Tema, Objetivo e Escopo . . . 35
3.3.1.3 Definição da Metodologia . . . 36
3.3.2 Etapa de Planejamento do Mapeamento Sistemático . . . 37
3.3.2.1 Definição do Protocolo . . . 37
3.3.2.1.1 Questões de Pesquisa . . . 38
3.3.3 Etapa de Execução da Pesquisa . . . . 43
3.3.4 Etapa de Divulgação dos Resultados . . . . 43
3.3.5 Resumo . . . . 44
4 RESULTADOS DO MAPEAMENTO SISTEMÁTICO DA LITERATURA 45 4.1 Execução do Mapeamento Sistemático . . . . 45
4.1.2 Seleção dos Estudos Primários . . . 47
4.1.3 Segunda Fase de Análise dos Estudos . . . 48
4.2 Análise Geral . . . . 51
4.2.1 Redução do Custo Monetário com base na Análise do Custo Computacional . . . 54
4.2.1.1 Modelagem e Teste . . . 57
4.2.1.2 Avaliação Multicritério para Serviços de Nuvem em Redes Federadas 57 4.2.1.3 Transferência de Clusters de VM em Redes Federadas . . . 58
4.2.1.4 Gestão de IaaS e Usuários do Serviço por meio de uma Camada de Domínio . . . 58
4.2.1.5 Execução de Lotes de Processamento de Dados em Redes Híbridas 58 4.2.2 Levantamento de Custos em Análises Pré-adoção para Computação em Nuvem . . . 59
4.2.2.1 Análise de Desempenho de Serviços de Computação em Nuvem . . 60
4.2.2.2 Revisão Sistemática da Literatura quanto à Análise de Pré-adoção de Computação em Nuvem . . . 61
4.2.2.3 Centro de Custos voltado ao Consumidor . . . 61
4.3 Discussão dos Resultados . . . . 61
4.4 Discussão das Evidências . . . . 62
4.5 Resumo . . . . 63
5 A ABSTRAÇÃO DO CONCEITO DE INSTÂNCIAS DE MÁQUINAS VIRTUAIS POR MEIO DE PORTAS DE PROCESSAMENTO . . . . 64
5.1 Proposição do Modelo de Porta de Processamento . . . . 64
5.2 Caracterização da Proposta de Disponibilização de Computação em Nuvem através de Porta de Processamento . . . . 65
5.3 Etapas de Análise da Construção do Modelo de Porta de Processamento. . . . 67
5.3.1 Atores da Análise . . . 67
5.3.2 Estratégia de Determinação do Poder Computacional do Conjunto de Hardware Emulado. . . 70
5.3.3 Interface com a Porta de Processamento. . . 73
5.3.4 Estratégia de Aquisição do Modelo de Porta de Processamento. . . 73
5.4 Expectativa de Aplicação de Porta de Processamento quanto a Hardware, Software e Técnicas de Compressão e Criptografia de Dados . . . . 76
5.4.1 Cenário Esperado quanto aos Itens de Hardware . . . 76
5.4.1.1 Requisitos de Elasticidade do Modelo . . . 77
um dos Fatores Decisivos na Escolha de Soluções de Softwares . . 80
5.4.3 Melhorias na Compressão de Dados e Criptografia como Diferencial Mercadológico . . . 82
5.5 Acordo de Nível de Serviço para Processamento de Dados por Porta . . . . 83
5.6 Unidades de Medida e Ambiente de Testes para a Proposta de Porta de Processamento . . . . 84
5.6.1 Ambiente de Teste para Concepção do Modelo de Porta de Processamento . . . 85 5.7 Resumo do Capítulo . . . . 87 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS . . . . 88 6.1 Conclusão . . . . 88 6.2 Limitações da Pesquisa . . . . 89 6.3 Trabalhos Futuros . . . . 90 REFERÊNCIAS . . . . 91 APÊNDICES 94 APÊNDICE A – ESTUDOS CLASSIFICADOS NA FASE FINAL DO MAPEAMENTO SISTEMÁTICO DA LITERATURA 95 APÊNDICE B – ESTUDOS EXCLUÍDOS NA FASE FINAL DO MAPEAMENTO SISTEMÁTICO DA LITERATURA 98 APÊNDICE C – ESTUDOS PRIMÁRIOS APROVADOS NA PRIMEIRA FASE DO MAPEAMENTO SISTEMÁTICO DA LITERATURA . . . 101
APÊNDICE D – ESTUDOS PRIMÁRIOS EXCLUÍDOS NA PRIMEIRA FASE DO MAPEAMENTO SISTEMÁTICO DA LITERATURA . . . 106
ANEXOS 175 ANEXO A – SÍNTESE DOS ESTUDOS APROVADOS NO PROCESSO DE MAPEAMENTO SISTEMÁTICO DA LITERATURA . . . 176
1 INTRODUÇÃO
A computação em nuvem vem sofrendo um processo contínuo de crescimento e popularização sob a premissa de ser comercializada em um formato de serviço de TI. Várias são as afirmações que comparam esse formato, a prestação de serviços consolidados, exemplificando o fornecimento de energia elétrica e banda larga de comunicação (BARANWAL; VIDYARTHI, 2015).
A computação em nuvem pode ser definida a partir da observação de cinco características essenciais: alocação de recursos sob demanda, amplo acesso à rede, pool de recursos, rápida elasticidade e serviço medido e dividida em três modelos de prestação de serviço sendo estes IaaS, PaaS e SaaS (MELL; GRANCE, 2011).
Essas características tornaram a computação em nuvem muito popular.
Alguns pesquisadores acreditam que a computação em nuvem ainda se encontra num estágio inicial de evolução e que o modelo utilizado, atualmente, é, na verdade, um apanhado de tecnologias que evoluíram ao longo de tempo e que estão sendo aplicadas em sua sustentação.
Dentre essas tecnologias se destacam a virtualização, computação distribuída, computação utilitária, arquitetura orientada a serviços, rede, armazenamento dentre outras (BARANWAL; VIDYARTHI, 2015).
Sendo necessários ainda grandes esforços pela busca de identidade ao modelo de serviço de computação em nuvem, através de pesquisas que levem à definição de padrões de projetos arquitetados especificamente para dar sustentação às características do modelo, permitindo sua evolução como de fato prestação de serviço de TI.
Atualmente, a computação em nuvem se caracteriza como um modelo distribuído de serviço voltado a TI, disponibilizando um vasto portfólio de negócios que oferece uma grande quantidade de formatação de tributação buscando atrair clientes de diversos nichos de mercado (COSTA; SANTANA; TRIGO, 2015).
Mecanismos destinados à alocação de serviços distribuídos de tecnologia da informação com foco na redução econômica têm sido perseguidos ao longo do tempo em diferentes cenários como computação distribuída (AUYOUNG et al., 2004), computação em grade (BARANWAL; VIDYARTHI, 2015) e computação em nuvem (XU et al., 2011).
Fixação de preços, negociação, leilão e justiça distributiva são algumas abordagens econômicas famosas para a determinação de preços e alocação de
recursos.
Esquemas de preços estáticos têm sido amplamente utilizados para a alocação e precificação dos recursos por causa de sua simplicidade, fenômeno que pode ser observado quanto à oferta de serviço por meio do modelo de configuração de nuvem SaaS.
Uma desvantagem na fixação de preços estáticos é que os preços dos recursos de computação não podem ser aumentados ou diminuídos para a subutilização e sobreutilização dos recursos.
O que caracteriza uma grande perda econômica ao usuário do serviço que deixa de utilizar uma das características básicas do modelo, a elasticidade de recursos.
Isto incentivou os prestadores de serviços a oferecerem os esquemas de preços dinâmicos aos seus clientes.
Em preços dinâmicos, os preços dos recursos variam e dependem da usabilidade e disponibilidade dos recursos, o que resulta na melhoria da utilização dos recursos e das receitas.
1.1 Motivação
Este estudo realizará uma consulta de mercado e um mapeamento sistemático da literatura voltado à característica básica do modelo de computação em nuvem serviço medido.
O foco é encontrar ferramentas e ou técnicas que subsidiem a decisão de forma prévia de adoção do modelo de computação em nuvem, considerando os modelos de serviço IaaS e ou PaaS, num formato de contração dedicado, com base no levantamento preciso dos valores financeiros implícitos à ação.
Motivado por ofertar sempre tecnologias de ponta com elevado nível de relação custo benefício, o profissional de tecnologia precisa estar atento à adoção de soluções de TI, analisando e comparando soluções de mercado quanto às características como segurança, escalabilidade, padronização, integração, monitoramento e administração dentre outras.
Neste cenário, a computação em nuvem surge como uma promessa de entrega de serviço com baixo custo de investimento e manutenção. Solução atrativa tanto para o mercado de capital privado, quanto para as instituições públicas.
informação, a busca pelo patrocínio da alta gestão figura como um dos maiores desafios à implantação de um projeto.
Em um dialeto bem claro e objetivo, analisando apenas o retorno financeiro, é preciso mensurar a demanda computacional da instituição, precificar o resultado obtido frente aos recursos dispostos pela nova tecnologia proposta e apresentar, de fato, o investimento financeiro necessário para alcançar a redução econômica pretendida, frente a atual solução de tecnologia já utilizada, sejam os resultados de melhoria obtidos, em pequeno, médio ou grande espaço de tempo.
Este estudo pretende encontrar ferramentas e ou propor soluções que possibilitem a mensuração da demanda computacional de uma instituição, avaliando suas necessidades computacionais, perfis de atuação e usuários, e converter o resultado da demanda encontrada em investimento financeiro, analisando as soluções de mercado, para aporte de um projeto de migração que, de fato, evidencie se serão obtidas reais reduções de gastos com a adoção do modelo de computação em nuvem frente ao modelo de computação tradicional.
Soluções de mensuração e conversão monetária voltadas para computação em nuvem, destinadas à tomada de decisão, serão de grande relevância e alavancarão a utilização da computação em nuvem em ambientes como o dos Institutos Federais de Ensino, instituições públicas que precisam ter total controle prévio da destinação do repasse financeiro a elas vinculado, anualmente.
As Instituições que formam hoje a Rede Federal de Educação Profissional, Científica e Tecnológica são originárias das 19 escolas de aprendizes artífices, instituídas por um decreto presidencial de 1909, assinado pelo então presidente Nilo Peçanha.
Inicialmente, foram subordinadas ao Ministério dos Negócios da Agricultura, Indústria e Comércio, são transferidas em 1930 para a supervisão do Ministério da Educação e Saúde Pública. Sete anos depois, são transformadas nos Liceus Industriais. Um ano após o ensino profissional ser considerado de nível médio, em 1942, os liceus passam a se chamar escolas industriais e técnicas e em 1959, escolas técnicas federais configuradas como autarquias.
Ao longo deste tempo, constitui-se uma rede de escolas agrícolas as Escolas Agrotécnicas Federais. Este ensino técnico teve ênfase numa época em que o Brasil, em franco desenvolvimento agrícola e industrial, necessitava ampliar seu contingente de mão de obra técnica especializada.
Logo a Educação Profissional e Tecnológica assumiu valor estratégico para o desenvolvimento nacional resultante das transformações das últimas décadas. Na mais recente destas transformações, nasce o Instituto Federal Goiano (IF Goiano), criado por
meio da Lei 11.892, de 29 de dezembro de 2008, juntamente com outros 37 Institutos Federais de Educação, Ciência e Tecnologia.
As novas instituições são frutos do reordenamento e da expansão da Rede Federal de Educação Profissional e Tecnológica, iniciados em abril de 2005.
O Campus Urutaí do IF Goiano atende cerca de dois mil alunos, distribuídos num formato de ensino vertical, que oferta vagas que vão do ensino médio e técnico a pós graduações em nível de especialização e mestrado além de cursos EAD.
Ao todo são ofertados 10 cursos superiores, uma especialização, duas linhas de mestrado, 03 cursos de formação técnica e o ensino médio tradicional.
Localizado na região da estrada de ferro no sudeste goiano o Campus Urutaí possui mais de 60 anos de história e figura como uma das instituições de ensino mais importantes e tradicionais do estado, atendendo a alunos de todo o país.
Atualmente, em sua infraestrutura de TI, a unidade do IF Goiano, em Urutaí/GO, disponibiliza cerca de 800 desktops, 100 notebooks e, aproximadamente, 80 tablets a sua comunidade acadêmica.
A unidade também conta com um Data Center onde disponibiliza serviços diversos.
A adoção do modelo de computação em nuvem, a se analisar a legislação de propriedade da informação e a possibilidade de classificação de dados, poderia aumentar a vida útil de todo o pátio de tecnologia da informação da instituição, uma vez que a demanda computacional, possível de migração para o serviço de nuvem, passa a ser processada de forma remota.
Contudo, é necessário responder, de forma prévia, a adoção e com exatidão questões como:
Qual é a demanda computacional da instituição, como mensurá-la? Quanto de IaaS e PaaS será empregado no projeto?
Qual é o investimento mensal e ou anual do projeto?
Em um cenário de empresas voltadas a computação em nuvem, concorrentes, como avaliar o desempenho de soluções correlatas? E o impacto desta variável no investimento mensal com a aquisição de solução de computação em nuvem?
1.2.1 Geral
Avaliar o cenário atual de ferramentas dispostas ao usuário para tomada de decisão quanto à adoção do modelo de computação em nuvem frente à utilização do modelo tradicional de computação, tendo como premissa de análise o investimento financeiro.
1.2.2 Específicos
• Elencar e discutir as técnicas encontradas por meio da revisão sistemática da literatura e consulta ao mercado consolidado de computação em nuvem; • Visualizar oportunidades de melhoria;
• Propor modelos e ou ferramentas, com base no estado da arte, levantado pelo estudo, observando também as abordagens atuais do mercado constituído de computação em nuvem.
1.3 Estrutura da Dissertação
A dissertação está organizada da seguinte forma:
Capítulo 2 - Referencial Teórico: Este capítulo trata de toda a fundamentação teórica para o entendimento do trabalho. São apresentados conceitos sobre computação em nuvem detalhando suas características essenciais, modelos de serviço, formas de distribuição dentre outros assuntos relevantes ao estudo.
Capítulo 3 - Metodologia: O capítulo detalha toda a abordagem metodológica e métodos empregados na pesquisa. São discutidos aspectos relacionados à classificação, ciclo da pesquisa, a utilização do método de pesquisa de mapeamento sistemático da literatura e as peculiaridades de sua instanciação.
Capítulo 4 - Execução e Resultados: apresenta e discute os resultados obtidos nesta pesquisa por meio de uma análise geral dos estudos selecionados.
Capítulo 5 – Proposição de um formato alternativo de disposição de computação em nuvem: Propõe um formato alternativo de configuração e comercialização para o modelo de computação em nuvem, com maior nível de abstração, focado no desempenho dos recursos computacionais e de simples conferência quanto às SLAs pelo contratante do serviço.
Capítulo 6 – Considerações Finais: Será apresentada a conclusão do trabalho, limitações da Pesquisa e trabalhos futuros.
2 REFERENCIAL TEÓRICO
Neste capítulo serão tratados os principais conceitos teóricos utilizados nas diversas etapas de concepção deste estudo.
2.1 Computação em Nuvem e Tecnologias Correlatas
A computação em nuvem é o resultado da união de diversas tecnologias voltadas para ambientes distribuídos de processamento de dados . (GARTNER, 2016)
Web 2.0: A Web evoluiu de uma simples coleção de páginas com hiperlinks para uma plataforma que promove a colaboração humana e o desenvolvimento e fornecimento de sistemas.
Virtualização: É a abstração de recursos de TI, que oculta a natureza física e seus limites dos usuários de recursos. Um recurso pode ser um servidor, um sistema de armazenamento, redes de comunicação, aplicativos ou sistemas operacionais.
Computação em grade: É utilizada para prover grandes conjuntos de recursos. Geralmente grandes capacidades de processamento são destinadas à execução de uma única tarefa.
A grade é um conjunto de recursos coordenados para resolver um problema comum. São usados vários computadores que podem prover de vários proprietários, domínios a fim de resolver um problema que exige um maior poder de processamento.
2.2 Computação em Nuvem
Sua concepção teve início em 1960, por pesquisadores como Douglas Parkhill e John McCarthy com o desenvolvimento de um modelo computacional chamado de Computação Utilitária, durante um pronunciamento em 1961 onde estava sendo celebrado o centenário do MIT, propuseram, publicamente, que recursos computacionais fossem providos sob demanda e bilhetados por meio de um modelo de negócio utilitário como energia, água e telefonia (BEZERRA, 2016).
O modelo foi aceito por vários paradigmas de computação (GIRASE et al., 2013) e também conseguiu manter-se vivo mesmo em cenários prejudiciais
(CAMPBELL-KELLY, 2009) como o movimento de descentralização, promovido pela utilização de computadores pessoais na década de 1980.
Todavia, por volta do ano 2000, graças ao rápido avanço de tecnologias de comunicação como a internet, o conceito volta a tomar força, mundialmente, e ações de implantação e comercialização são iniciadas. Desde então, a Computação em nuvem, em seu conceito de computação utilitária proposto por McCarthy, ganha cada vez mais espaço nas ações comerciais dos grandes nomes mundiais em tecnologia da informação.
Organizações como a Amazon, Google, Salesforce, Microsoft, IBM, HP, entre outros têm ofertado, atualmente, serviços como Amazon EC21, Google App Engine2, Salesforce3, Windows Azure4, Dropbox5, dentre outros, que oferecem soluções tidas como seguras e de baixo custo, através das quais seus usuários podem ter acesso aos serviços de maneira distribuída.
Segundo o National Institute of Standards and Technology (MELL; GRANCE, 2011), a Computação em Nuvem pode ser definida como um modelo do tipo “pague pelo uso” disponibilizando acesso por meio de rede de dados a um pool compartilhado de recursos computacionais configuráveis (por exemplo: servidores, recursos de armazenamento, interfaces de redes, sistemas operacionais, ambientes de desenvolvimento e aplicações) que, conforme demanda do usuário, podem ser rapidamente adquiridos e liberados com o mínimo esforço gerencial ou de interação de provedor de serviços.
Em geral, como pode ser visto na Figura 1, a infraestrutura da nuvem é composta por uma grande quantidade de dispositivos, centros de processamento de dados ou nós físicos conectados em rede.
Cada uma das máquinas ou centros de processamento de dados podem ter diferentes configurações de ambiente no que tange a hardware, software e variar em termos de capacidade de processamento, memória e armazenamento em disco (SOROR et al., 2010). 1 http://aws.amazon.com/pt/ec2/ 2 https://appengine.google.com 3 http://www.salesforce.com/br/ 4 http://www.windowsazure.com/pt-br/ 5 http://www.dropbox.com/
Figura 1 – Modelo de Computação em Nuvem
http://zeendo.com/info/what-cloud-computing-means/
A Computação em Nuvem possibilita que o usuário tenha acesso a arquivos e possa executar diferentes tarefas com um baixo custo de processamento local, sendo que as aplicações e seus processos são executados na infraestrutura da nuvem, distribuída, podendo ser utilizada em desktops ou em outros tipos de dispositivos conectados em rede.
Nas próximas sub-seções serão apresentados, de maneira rápida e objetiva, aspectos e termos importantes relacionados à computação em nuvem que são importantes para o entendimento desta pesquisa.
2.2.1 Características Essenciais
Representam as vantagens oferecidas pelas soluções da computação em nuvem e a distingue de outros paradigmas computacionais, suas principais características de acordo com Mell e Grance (2011) são:
Alocação de serviços sob demanda: O usuário pode dimensionar
a infraestrutura dos recursos computacionais, tais como armazenamento, processamento e alocação de memória sem nenhum tipo de interação humana. Esses recursos são alto configuráveis e escalonáveis de acordo com a demanda de cada usuário ou sistema.
Amplo acesso à rede: Recursos estão disponíveis através da rede de dados e
podem ser acessados por vários dispositivos (por exemplo, celulares, tablets, notebooks, smartphones e etc).
Pool de recursos: Utilizando um modelo multi-tennant (MT), os recursos
computacionais do provedor são estruturados para trabalhar em modo multiusuário disponibilizando, de maneira dinâmica, diferentes recursos físicos e virtuais a cada usuário, conforme sua demanda. Esta característica possibilita uma experiência privativa, stand alone, de recursos mesmo sendo o modelo de computação em nuvem implantado sobre uma plataforma de comunicação distribuída.
Rápida elasticidade: Recursos podem ser elasticamente provisionados e
liberados. Em alguns casos, até mesmo de forma automática, dimensionando automaticamente as configurações de ambiente, buscando ampliar ou reduzir os recursos computacionais, conforme variação da demanda. Para o consumidor, usuário e ou serviço, os recursos disponíveis para realizar o provisionamento, muitas vezes parecem ser ilimitados e podem ser apropriados em qualquer quantidade e a qualquer momento.
Serviço medido: Sistemas em nuvem controlam e otimizam a utilização de
recursos, aproveitando a capacidade de medição em um nível de abstração adequado para cada tipo de serviço (por exemplo, armazenamento, processamento, largura de banda e contas de usuários ativos). O uso de recursos pode ser monitorado, controlado e reportado, oferecendo transparência tanto para o provedor quanto para o consumidor do serviço utilizado quanto à sua tarifação.
2.2.2 Modelos de Serviço
Os serviços em nuvem são classificados em três modelos (Figura 2), sendo apresentados a seguir: (GIRASE et al., 2013)
1. Software Como Serviço (SaaS) - Por meio deste modelo soluções de
software de propósitos específicos são ofertados aos clientes. Os recursos em sua maioria são disponibilizados para acesso através de navegadores de internet e as configurações disponibilizadas aos usuários são restritas às aplicações contratadas.
2. Plataforma Como Serviço (PaaS) - Este formato de serviço fornece ao
usuário um ambiente contendo sistema operacional, plataformas de desenvolvimento de softwares dentre outras aplicações. Podendo o usuário interagir com o ambiente disponibilizado e controlar plenamente as aplicações por ele desenvolvidas.
3. Infraestrutura Como Serviço (IaaS) - São ofertados aos clientes recursos
básicos de infraestrutura de computação como: processamento, armazenamento e comunicação em rede. O usuário é responsável pela instalação, atualização e
manutenção de sistemas operacionais e aplicações por ele contratadas. O usuário não administra os recursos de infraestrutura contratados e estes podem ser tarifados por tempo de uso ou volume processado.
Figura 2 – Modelos de Serviço
http://www.redcentricplc.com/resources/articles/what-is-paas/
2.2.3 Formas de Distribuição
O conceito de computação em nuvem é dividido em quatro formas: nuvem privada, nuvem pública, comunitária e híbrida , todas as quatro têm características significativas. No entanto, a escolha depende das necessidades do ambiente de negócio. (GIRASE et al., 2013)
1. Nuvem Privada: Modelo no qual uma organização dispõe de uma
infraestrutura em nuvem exclusiva, disponibilizada de forma local ou remota e administrada pela própria organização ou através de terceiros.
2. Nuvem Pública: Neste modelo de serviço, os dados são armazenados em
um servidor remoto e acessados por meio de redes públicas, como a internet. Ele permite aos usuários compartilhar e acessar dados de qualquer lugar, simultaneamente. Isto significa que a nuvem pública promove um ambiente compartilhado, servindo a variados tipos de usuários e propósitos. Embora um pouco arriscado, em termos de segurança de dados, por utilizar em suas operações de negócios acessos por meio de rede pública de comunicação de dados, Internet, esse modelo oferece um ambiente altamente escalável.
3. Nuvem Comunitária: a infraestrutura é compartilhada por uma comunidade
de organizações com interesses em comum e pode ser gerida pelas próprias organizações ou ter seus serviços subsidiados a terceiros.
formas de distribuição do modelo de computação em nuvem. Essas infraestruturas se conectam para permitir a portabilidade de dados e aplicações.
2.2.4 Acordo de Nível de Serviço (ANS)
A sigla Service Level Agreement (SLA), ou ANS representa um contrato que cuida das garantias entre o cliente ou serviço, usuário, e o provedor de serviço. Nele são especificados os atributos de qualidade e seus respectivos valores aceitáveis. Como exemplo, podemos citar que em um SLA pode se especificar que a disponibilidade de um determinado serviço não deve ser inferior a 98%, dado um certo intervalo, e que a elasticidade de um recurso seja superior a 85% do valor do plano inicialmente contratado, por exemplo (GIAMPAOLI; LUCIANO, 2007).
2.2.5 Qualidade de Serviço
Quality of Service (QoS), Figura 3, é a capacidade de melhorar os serviços trafegados na rede sobre tecnologias de comunicação de redes de dados, como, Frame Relay, MPLS, Ethernet, ATM (Asynchronous Tranfer Mode, também é um protocolo de comunicação entre redes WAN), e qualquer outra que se utilize do protocolo IP. Tem como suas principais características: dar prioridade, reserva de banda, controle de jitter (variação de atraso) e latência, garantindo um bom desempenho das aplicações.(CISCO, 2016).
Figura 3 – Simplificação do Diagrama dos Mecanismos de QoS
2.2.6 Nuvens Federadas
Nuvens Federadas ocorrem quando um provedor de Computação na Nuvem terceiriza recursos dinamicamente para outros provedores em resposta à variação da demanda, que seguem o modelo de infraestrutura como serviço (IaaS). Desta forma, ocorre um aglomerado de nuvens, porém, seus recursos são heterogêneos, acarretando num maior esforço para gerenciar os recursos distribuídos, e, por consequência, para a Tarifação (BUYYA; RANJAN; CALHEIROS, 2010) .
2.2.7 Virtualização
Virtualização é uma tecnologia chave para a computação em nuvem. Máquinas virtuais oferecem isolamento e recursos computacionais de acordo com a demanda do usuário.
Oferecem a possibilidade das aplicações estarem próximas aos dispositivos controlados, reduzindo o atraso inerente que degrada a operação dos dispositivos. O Serviço de Gerência de VMs permite aos administradores atribuir VMs aos usuários ou grupo de usuários, bem como permite aos usuários acessar (mediante credenciais) e controlar suas VMs (CARISSIMI, 2008).
2.2.8 Resumo
Este capítulo descreveu todo o referencial teórico utilizado durante o desenvolvimento desta pesquisa. Foram discorridos os principais conceitos e definições da computação em nuvem. No próximo capítulo, será apresentado o método utilizado para o desenvolvimento da pesquisa e detalhes relacionados à sua classificação, ciclo de desenvolvimento e detalhes do planejamento do mapeamento sistemático.
3 MÉTODO
O objetivo do capítulo é detalhar a abordagem metodológica utilizada na pesquisa por meio de três seções: Classificação Geral da Pesquisa, Classificação do Estudo Sistemático Segundo Cooper e Ciclo da Pesquisa.
Na seção 3.1, a pesquisa é posicionada conforme 5 aspectos. A seção 3.2 faz uso de uma taxonomia amplamente utilizada em estudos sistemáticos para classificar o mapeamento sistemático conduzido na pesquisa em questão. A seção 3.3 descreve o planejamento metodológico da pesquisa, suas etapas e atividades.
3.1 Classificação Geral da Pesquisa
A pesquisa realizada foi classificada conforme cinco aspectos: método de abordagem, método de procedimento, objetivo, natureza dos dados e posicionamento filosófico.
Através da Tabela 1 é possível observar o quadro metodológico que resume estes elementos.
Tabela 1 – Classificação Geral da Pesquisa
Quadro Metodológico
Método de Abordagem Indutivo
Método de Procedimento Mapeamento Sistemático da
Literatura
Quanto ao Objetivo Pesquisa Descritiva
Natureza dos Dados Qualitativa
Posicionamento Filosófico Pragmático
O método utilizado nesta dissertação é de caráter indutivo, uma vez que se baseia em estudos primários particulares para delinear o cenário geral do tema em discussão. As conclusões são concebidas por meio de uma cadeia de raciocínio ascendente onde se permite, através dos dados obtidos, realizar inferências de uma verdade geral sobre o tema estudado (LEITÃO, 2013).
Dada a necessidade de buscar respostas no cenário científico atual às perguntas que deram origem a este trabalho, o método de procedimento adotado foi o mapeamento sistemático da literatura (MSL), um tipo de revisão sistemática da literatura (RSL). É utilizado em extensas pesquisas e que permite avaliar de forma mais ampla uma determinada área sob investigação (GALVÃO; PEREIRA, ) .
A pesquisa descritiva tem como foco principal a descrição das características de determinada população ou fenômeno, ou o estabelecimento de relações entre variáveis. Conforme o que nos apresenta o Quadro 1, são inúmeros os estudos que podem ser classificados sob este título e uma de suas características mais significativas aparece na utilização de técnicas padronizadas de coleta de dados (OLIVEIRA, 2011).
Quadro 1 – Classificação da Metodologia Científica
OLIVEIRA, 2011
Em relação aos dados obtidos e das análises adotadas, a pesquisa caracteriza-se como qualitativa, apresentando aspectos mais profundos, através da análise detalhada, classificação e interpretação do contexto do objeto de pesquisa, uma vez que todos os estudos foram analisados e classificados com o intuito de elucidar o cenário atual quanto ao serviço medido na computação em nuvem, dentro de um foco mais objetivo voltado ao modelo de comercialização e tributação do conceito (CRESWELL, 2013) . Alguns itens estatísticos também estão presentes neste trabalho, representando os dados da pesquisa o que remete ao uso de conceitos quantitativos no estudo.
O pragmatismo é uma doutrina filosófica que se baseia na verdade do valor prático, ou seja, é aquilo que contém considerações de ordem prática, realista, sem rodeios, com alvo bem definido, sem subterfúgios. (CRESWELL, 2013)
3.2 Classificação do Estudo Sistemático segundo Cooper
Proposta para classificar revisões sistemáticas da literatura a taxonomia de Cooper (TC) é bastante aplicada a estudos sistemáticos em áreas da educação e psicologia, dentre outras áreas de pesquisa em geral (COOPER, 1988) . A Tabela 2 apresenta a classificação da taxonomia segundo seis características, podendo alguma delas, assumir mais de um valor.
* Características que podem assumir valores multivalorados.
Tabela 2 – Taxonomia para Classificação dos Estudos Secundários segundo Cooper
Característica Categoria
Foco* Resultados de pesquisa [ou] Métodos de pesquisa [ou]
Teorias [ou] Práticas e aplicações
Objetivo*
[Integração (Generalização: Resolução de conflito:
Construção de ponte linguística)] [Crítica] [Identificação de questões centrais]
Perspectiva [Representação neutra] [Exposição de posição]
Cobertura [Exaustiva] [Exaustiva com seleção seletiva] [Representativa]
[Central ou pivô]
Organização* [Histórica] [Conceitual] [Metodológica]
Público-Alvo* [Estudiosos especializados] [Estudiosos gerais] [Profissionais]
[Público geral]
A utilização desta descrição taxonômica auxilia a comunidade em três pontos específicos: (i) avaliação da qualidade do trabalho, (ii) divulgação à comunidade através de um conjunto de termos bem definidos e, (iii) facilitar a pedagogia em cursos de graduação (COOPER, 1988). Na Tabela 3 é possível observar o resultado da classificação do estudo de mapeamento sistemático desta dissertação mediante a taxonomia de Cooper.
Tabela 3 – Resultado da Aplicação da Taxonomia de Cooper para a Classificação do Mapeamento Sistemático
Características Classificação
Foco [Resultado de Pesquisa] [Práticas ou aplicações]
Objetivo [Integração (Generalização)] [Identificação de Problemas
Centrais]
Perspectiva [Representação Neutra]
Cobertura [Exaustiva com Citação Seletiva]
Organização [Metodológica]
Audiência [Acadêmicos Especializados] [Praticantes]
Focando os resultados desta pesquisa na busca por relatos de experimentos ou modelos voltados à comercialização e precificação, de projetos de adoção para computação em nuvem na forma de estimativa de custos prévia a adoção do modelo, espera-se contribuir para o entendimento sobre uma das características essenciais desse serviço, o serviço medido, levando em consideração uma quantidade significativa de trabalhos publicados.
A busca por práticas e experimentos nesta área visa elucidar a tendência mercadológica e as diretrizes que vem sendo aplicadas quanto aos modelos de comercialização e precificação tomando como base uma quantidade significativa de trabalhos publicados.
Os objetivo deste são: integração/generalização e identificação de problemas centrais. Espera-se com este trabalho acrescentar, organizar e sintetizar o conhecimento por meio da consolidação dos trabalhos publicados na literatura e identificar as falhas para que possam ser melhoradas, a partir da área de pesquisa estudada.
A perspectiva será discutida de forma neutra, com o intuito de dissertar de forma pacifica para evitar a má compreensão por partes distintas. Estando a dissertação isenta de pontos de vista do autor, apontando pontos positivos e negativos quanto às linhas de pesquisa trabalhada.
Apesar das fontes de pesquisa e período considerado de produção a serem limitados, foram utilizadas as principais bases bibliográficas da computação por meio de pesquisas automáticas e manuais.
A citação seletiva foi utilizada, tentando selecionar boa parte da literatura relacionada com o tema em questão.
A organização da dissertação está disposta de maneira metodológica, visto que os resultados estão agrupados em ideias simples e similares, para facilitar a discussão e interpretação dos resultados de acordo com o foco da pesquisa.
Em relação à audiência, a dissertação está direcionada aos pesquisadores especializados para computação em nuvem que desejem conhecer o atual estado da prática do conceito de serviço medido.
3.3 Ciclo da Pesquisa
Nesta seção sera apresentado o planejamento da metodologia empregada nesta pesquisa elucidando suas etapas e atividades.
A Figura 4 apresenta todas as etapas e as atividades planejadas desde a definição da pesquisa até a divulgação de seus resultados. Posteriormente, serão detalhadas as etapas de definição e planejamento da pesquisa. Os resultados obtidos serão expostos no Capítulo 4.
A seguir serão apresentados o planejamento das atividades, decisões de pesquisa e suas particularidades. Quanto à ordem, a execução das atividades é sequencial e é definida pelo fluxo das setas e suas direções.
3.3.1 Etapa de Definição da Pesquisa
Esta etapa foi fundamental para todo o delineamento da pesquisa e teve como principais objetivos: (i) identificação das oportunidades de pesquisa, (ii) definição do tema a ser trabalhado, (iii) escopo, (iv) perguntas de pesquisa e (v) definição da metodologia e do método a ser utilizado. Nas demais sub-seções a seguir, todas as definições da pesquisa serão detalhadas seguindo a ordem de acontecimentos.
3.3.1.1 Revisão Informal da Literatura
É comum a afirmação no meio da tecnologia da informação que a adoção do modelo de computação em nuvem traz significativa redução de custas no que tange ao investimento inicial em processos de informatização por sua priorização em Opex (Operational Expenditure) e não em Capex (Capital Expenditure)(PRADO, 2010), focando a entrega de serviço, prioritariamente, e deixando os investimentos com ambiente operacional, hardware e grande parte dos softwares a serem utilizados, a cargo de empresas especializadas.
Diferentemente do modelo tradicional de computação, onde os investimentos iniciais precisam ser feitos em Capex para subsidiar, posteriormente, a entrega de serviços operacionais, Opex.
Com base nesta máxima, a redução de custos com a adoção do modelo de computação em nuvem, uma revisão informal da literatura em busca das oportunidades de pesquisa focando uma das características básicas deste modelo, o serviço medido, foi iniciada.
Por se tratar de um modelo de computação já em fase comercial soluções de gigantes na área de computação em nuvem foram sondadas por intermédio de seus representantes comerciais.
A estes representantes foi dirigida a questão que motivou a condução inicial desta pesquisa. “Que ferramentas são disponibilizadas ou que meios são utilizados para que um usuário possa mensurar o aporte financeiro necessário à adoção do modelo de computação em nuvem em seu projeto? Confrontando o cenário obtido, frente à adoção, permanência no modelo de computação tradicional, visando subsidiar tal decisão com relação ao aporte financeiro necessário à migração para computação em nuvem“.
A resposta deixou uma indagação sobre o real estado de maturidade dessa característica básica do modelo de computação em nuvem, o serviço medido.
possuía uma ferramenta própria que permitisse ao interessado na adoção de computação em nuvem mensurar da forma mais precisa possível sua real demanda computacional e com base nesta, precisar suas custas com a adoção do modelo.
Informação crucial para tomada de decisão, tão importante quanto decisões relacionadas à segurança de dados, área esta, que diferentemente dos serviços medidos é amplamente discutida e estudada pela comunidade que trabalha com computação em nuvem.
Foi proposto pelos fornecedores do serviço de computação em nuvem que em um processo de adoção sejam deslocados analistas ao ambiente operacional do interessado na aquisição do serviço, para que estes, utilizando ferramentas de terceiros, algumas soluções de software live e com base no fluxo de dados lido por alguns dias in-loco, simulem a necessidade computacional do ambiente em estudo e gerem um orçamento aproximado da adoção com base em seu catálogo de serviços de computação em nuvem disponível.
Também não encontramos um padrão entre as ações das empresas que oferecem o serviço de computação em nuvem, o que leva a crer que este processo precisará se repetir a cada empresa procurada, dado o portfólio de serviços entre elas ser diferente.
Em comum, foram apresentadas algumas calculadoras com funcionamento parecido aos das lojas virtuas, onde são listadas as soluções que cada empresa de computação em nuvem oferece e seu valor unitário, podendo assim, o usuário chegar a um valor aproximado, isso, caso este conheça sua real necessidade de processamento computacional, considerando os servidores físicos que já possua, e consiga converter este valor para os padrões de processamento apresentados pelos itens presentes nestas calculadoras.
Os itens virtualizados são ofertados utilizando parâmetros de mercado bem semelhantes aos trabalhados para classificar e comercializar máquinas físicas, como valores padrões de processadores, hds e memória ram.
Exemplificando o funcionamento deste modelo de ferramenta podemos citar as calculadoras da Amazon1 e Google2.
Algumas incursões manuais em ferramentas de busca também foram realizadas sobre o tema serviço medido e confirmaram o baixo retorno de estudos sobre a área, se comparada a outras características básicas do modelo de computação em nuvem como o amplo acesso à rede, que implica sobre discussões quanto à segurança do serviço e elasticidade:
1 http://calculator.s3.amazonaws.com/index.html 2 https://cloud.google.com/products/calculator/
A dificuldade em encontrar, ou até mesmo a não existência de ferramentas destinadas ao trabalho de mensuração de adoção de computação em nuvem, considerando a utilização de IaaS ou PaaS em formato dedicado.
Considerando, ainda, a real necessidade de se projetar previamente o impacto financeiro com a adoção de computação em nuvem levantando a necessidade computacional, demanda de processamento de dados, do projeto em questão para conversão em investimento monetário.
Aliados ao baixo retorno em pesquisas exploratórias inicias de estudos envolvendo a característica básica do modelo de computação em nuvem, serviço medido, motivaram realização desse estudo.
3.3.1.2 Definição do Tema, Objetivo e Escopo
Para um maior embasamento teórico sobre o assunto e definir o tema, o objetivo e o escopo da pesquisa, foi realizada uma revisão bibliográfica nos temas relacionados ao assunto: computação em nuvem, quanto a existência de relatos, experimentos ou frameworks voltados a trabalhar com uma das características básica do modelo, o serviço medido.
As pesquisas iniciais, que envolveram sondagens a soluções comerciais e publicações acadêmicas, não retornaram ferramentas voltadas a auxiliar o usuário a mensurar, converter e precificar projetos de adoção do modelo de computação em nuvem.
Contudo, contribuíram para elucidar o cenário de comercialização mais comum do modelo, utilizando algumas ferramentas já existentes no mercado (Seção 3.3.1.1) e, com base no conteúdo apresentado, em alguns dos estudos sobre a área, encontrados nas pesquisas das bases acadêmicas e informações contidas em sites comerciais, foi possível concluir que o mercado de computação em nuvem trabalha com uma linha comercial bem definida, trata-se da comercialização e estruturação dos seus recursos no formato de instâncias de VM (Máquinas Virtuais).
Assim, concluímos a relevância do trabalho em investigar e entender de forma mais profunda como a comunidade acadêmica vem tratando esse assunto, se de fato as instâncias de máquinas virtuais são o modelo comercial mais aplicado e estudado e se existem ferramentas voltadas aos usuários que permitam mensurar sua demanda computacional, quanto ao volume de processamento de dados e, com base nessa informação, precificar uma hipotética adoção de computação em nuvem.
Neste estudo, utilizaremos, prioritariamente, informações contidas em bases acadêmicas, apesar de, inicialmente, contatos comerciais terem sido iniciados e de
entendermos sua relevância ao tema, a natureza do trabalho e o tempo para sua execução incitam a utilização de bases de pesquisa melhor estruturadas e que retornem valores que subsidiem o trabalho de forma mais rápida e eficaz.
Com o intuito de realizar uma análise inicial mais profunda e obter uma contribuição mais relevante no estudo da característica de serviços medidos do modelo de computação em nuvem, priorizaremos nossas pesquisas em estudos que apresentem relatos de experimentos quanto a área em questão. Experimentos são um método empírico bem representativo quanto às características de pesquisas realizadas na área de computação em nuvem.
Diante destes fatos, a pesquisa foi direcionada a compreender o estado da prática quanto ao estudo da caraterística básica do modelo de computação em nuvem, serviço medido, procurando entender seu formato de comercialização e ferramentas disponíveis aos usuários com o intuito de identificar oportunidades de melhorias na área.
3.3.1.3 Definição da Metodologia
Uma vez definido o tema, objetivo e escopo da pesquisa o próximo passo foi definir qual seria o método a ser utilizado (Seção 3.1). O método considerado mais adequado foi o Mapeamento Sistemático da Literatura, tomando como base o objetivo e a natureza exploratória das questões de pesquisa e apresentação dos resultados pretendidos.
O mapeamento sistemático da literatura tem por objetivo a realização de análises temáticas mais amplas, ferramenta que entendemos melhor se adequar a esse estudo, visto que inicialmente não pretendemos comparar ferramentas existentes, mais sim procurar por sua existência e classificá-las quanto às funcionalidades.
O mapeamento sistemático também vem de encontro à questão central do estudo que consideramos ser de amplo aspecto exploratório: Com base nos modelos de comercialização de computação em nuvem, atuais, quais experimentos já estão disponíveis aos usuários para mensurar sua demanda computacional e precificar o investimento o auxiliando na tomada de decisão para migração para computação em nuvem?.
Outro fator está relacionado à forma de apresentação dos resultados, pois em um estudo de mapeamento sistemático eles são apresentados de forma categorizada e proporcionam uma visão sumária que permite a melhor visualização dos dados em forma de gráficos e mapas (PETERSEN et al., 2008).
detalhado seguindo através da definição do protocolo da pesquisa. 3.3.2 Etapa de Planejamento do Mapeamento Sistemático
Na fase de planejamento do mapeamento sistemático da literatura foi definido e revisado o protocolo a ser utilizado nesta pesquisa.
Esse tipo de ferramenta tem como princípio padronizar e reduzir o tempo de trabalho do pesquisador por meio da utilização de uma sequência precisa e rigorosa de passos metodológicos.
A Figura 5 ilustra as três fases planejadas para a metodologia de mapeamento sistemático utilizada nesta pesquisa.
Figura 5 – Metodologia Planejada para a Realização do Mapeamento Sistemático
A seguir, serão apresentados os detalhes de planejamento do mapeamento e todas as decisões e informações necessários para a compreensão da pesquisa.
3.3.2.1 Definição do Protocolo
O protocolo tem por objetivo padronizar o trabalho do pesquisador, reduzindo o tempo de conclusão do trabalho, minimizando erros, construindo caminhos precisos e
eficazes para o mapeamento e reprodução da pesquisa. (MIGUEL, 2007).
Na construção deste protocolo foram referenciadas as práticas contidas em guias existentes na literatura que tratam sobre a questão (KITCHENHAM et al., 2008; KEELE, 2007; PETERSEN et al., 2008).
Na sequencia, serão apresentados os elementos relacionados ao planejamento do mapeamento. Como pode ser visto na Figura 5 o planejamento compreende a definição dos seguintes pontos: questões de pesquisa, estratégia de busca dos estudos, estratégia de seleção dos estudos, avaliação da qualidade e estratégia de extração. 3.3.2.1.1 Questões de Pesquisa
A formulação das questões de pesquisa é crucial e direciona todas as atividades de busca, seleção, extração dos dados e análise dos estudos (LIRA et al., 2008).
O objetivo desta pesquisa é realizar um diagnóstico do nível de aprofundamento prioritariamente acadêmico quanto ao estudo de propostas e soluções de ferramentas que envolvam uma das características básicas do modelo de computação em nuvem, o serviço medido.
É interesse do autor verificar a existência de experimentos voltados a auxiliar o usuário na tomada de decisão quanto à adoção de computação em nuvem, analisando o aporte financeiro, avaliando os modelos comerciais ofertados e as ferramentas voltadas aos usuários, que tenham como princípio a mensuração da necessidade computacional do projeto e sua precificação.
Com este objetivo e tomando como base as orientações feitas por (OLIVEIRA, 2011) , que orienta os pesquisadores a relatar o resultado de experimentos com base em um conjunto de informações essenciais para seu entendimento foi criado o conjunto de questionamentos abaixo:
• Questão Principal (QP) Existe algum estudo que proponha ou implemente um
experimento visando conceber uma ferramenta e ou framework que permita mensurar projetos de computação em nuvem, considerando a demanda de processamento de dados, necessidade computacional do projeto, e com base nesta projetar o aporte financeiro necessário?
• Sub Questão Principal 1 (SQP1) O estudo trata sobre computação em nuvem?
• SQP2 - O estudo trata sobre a característica básica de computação em nuvem,
serviço medido?
• SQP4 - O experimento é capaz de mensurar a demanda de processamento
de dados de projetos de adoção, migração para computação em nuvem com a possibilidade de precificação precisa do projeto?
Estratégia de Busca dos Estudos
Para esta pesquisa, o autor utilizou a estratégia de busca automática na seleção dos estudos e os resultados obtidos foram exportados para uma ferramenta gratuita de gestão de referências on-line.
As bibliotecas de busca selecionadas para utilização neste estudo são amplamente utilizadas na área de tecnologia da informação sendo elas: Association for Computing Machinery Digital Library (ACM - Digital Library)3, Institute of Electrical and Electronic Engineers Xplore Digital Library (IEEE - Xplore Digital Library)4, Scopus5, Science Direct6, Springer Link7.
Abaixo é apresentada a formatação da string de busca utilizada neste estudo. Em sua composição foram utilizados termos que identificam o modelo de computação em nuvem e seus modelos de serviço.
Conforme orientação de (DIESTE; PADUA, 2007) os termos referentes aos experimentos foram utilizados na tentativa de obter retorno de estudos que, de fato, contenham relatos de experimentações.
Para direcionar a busca, a área a ser investigada dentro das características básicas do modelo de computação em nuvem o termo, serviço medido, também compõe a string. Conforme apresentado na Tabela 4.
Tabela 4 – String de Busca utilizada na Pesquisa Automatizada dos Estudos
<OR> “Cloud Computing”, “Platform as a Service”, “Infrastructure as a Service”, “Software
as a Service” 3 http://dl.acm.org/ 4 http://ieeexplore.ieee.org 5 https://www.scopus.com 6 http://www.sciencedirect.com/ 7 http://link.springer.com/
<OR> “Cloud Computing”, “Platform as a Service”, “Infrastructure as a Service”, “Software as a Service”
<AND>
“Measured Service”
<AND>
<OR> Experiment, Evaluate, Evaluation, Evaluating, Benchmark, Framework, Guideline
Intervalo de Busca: 2010 a 2016
Estratégia de Seleção dos Estudos
A seleção dos estudos foi planejada em duas etapas, a primeira consiste na leitura do título e resumo de todos os estudos pelo autor da pesquisa, os trabalhos considerados fora do escopo da pesquisa, duplicados dentre outros critérios de exclusão pré-determinados, conforme mostra a Tabela 5 foram excluídos.
Foram classificados para a segunda etapa de análise todos os estudos que mostraram conformidade com o protocolo de seleção estabelecido e os estudos que de alguma forma demonstraram algum potencial à pesquisa, mesmo estes apresentando poucas informações quanto ao seu conteúdo na análise do título e resumo.
Na segunda etapa, os estudos classificados foram analisados de forma mais detalhada. Gerando uma lista final de estudos aprovados, presente nos anexos desta pesquisa, e excluídos quanto à utilização neste estudo.
Os critérios de exclusão foram definidos com objetivo de identificar apenas os experimentos que avaliaram especificamente uma das caraterísticas básicas da computação em nuvem, o serviço medido.
Os estudos, que não satisfizeram essa propriedade, foram inclusos a lista de estudos não aproveitados. Os critérios foram criados com o objetivo de realizar uma análise com granularidade fina a fim de facilitar futuros estudos com os resultados das seleções de estudos realizada nesta revisão.
No Apêndice deste trabalho, estão relacionados todos os estudos retornados pelas ferramentas de busca com amplitude delimitada pela string de busca também, neste trabalho, já discutida (Seção 3.3.2.1.2).
Os estudos selecionados para a pesquisa estão dispostos no formato de tabela com as seguintes características:
• Código que identifica se o estudo foi aproveitado ou não na pesquisa; • Seu título;
• Ano de publicação;
• Base de pesquisa a qual pertence o estudo; • Autores;
• Sua classificação conforme os critérios de exclusão.
Tabela 5 – Lista dos Critérios de Exclusão
Critérios de Exclusão
C1 O arquivo não corresponde ao Estudo;
C2 O aquivo não é um Estudo;
Critérios de Exclusão
C4 O Estudo é um slideshow ou resmumo expandido;
C5 O Estudo está fora do intervalo de avaliação;
C6 O Estudo está relacionado à Computação em Nuvem mas não a Serviço Medido;
C7 O Estudo está relacionado à Serviço Medido mas não contem um experimento;
C8 O Estudo não está disponível;
C9 O Estudo não está em Inglês;
C10 O Estudo não está relacionado à Computação em Nuvem;
C11 O Estudo não está relacionado à Serviço Medido na Computação em Nuvem;
C12 O Estudo pesquisado é um livro ou parte de;
Avaliação da Qualidade
Não foi realizado nenhum tipo de processo para avaliar o nível de qualidade dos estudos classificados para a pesquisa, com o intuito de conseguir a maior amplitude possível sobre o tema, experimentos voltados a serviços medidos em computação em nuvem, todos os estudos classificados, na primeira fase de avaliação dos estudos, foram inclusos à segunda fase e analisados conforme o enfoque desse estudo.
A intenção foi conseguir representar da forma mais ampla possível as ações voltadas a essa área no meio acadêmico.
Estratégia de Extração
Na primeira fase foram extraídas informações, metadados dos estudos, como título, autores, instituições, países, fonte e ano das publicações das bases de busca e importadas para a ferramenta de gestão de referências on-line utiliza neste estudo. Na segunda fase a base de dados foi utilizada para análise dos estudos conforme apresentado na Seção 3.3.2.1.3.
Revisão do Protocolo
Definido o protocolo, conforme orientação dos guias sobre a prática. Alguns testes foram realizados e a versão final foi estabelecida dando início assim à fase de revisão sistemática dos estudos, utilizada nesta pesquisa.
Vale ressaltar que durante os testes a string de busca foi testada e ajustada em todas as bases científicas utilizadas. O baixo retorno de estudos pelas ferramentas de busca leva a crer ser, de fato, uma característica da área estudada.
3.3.3 Etapa de Execução da Pesquisa
Os resultados obtidos com a execução do protocolo descrito serão apresentados e discutidos no Capítulo 4 deste estudo.
3.3.4 Etapa de Divulgação dos Resultados
Esta fase é dividida entre a Escrita da Dissertação e Submissão às revistas e periódicos. A escrita da dissertação não segue uma ordem preestabelecida, ela evolui conforme os resultados da pesquisa vão se concretizando e apresentando possibilidades de propostas quanto às melhorias e avanços na área de estudo.
A execução e os resultados obtidos com este estudo são apresentados na dissertação com um alto grau de detalhamento visando dar uma melhor visualização e credibilidade ao trabalho.
Após a apresentação desta e correção conforme preposições apresentadas pelos avaliadores, tem início a segunda fase de divulgação do estudo à comunidade acadêmica para utilização em pesquisas posteriores.
3.3.5 Resumo
Neste capítulo foi descrita a metodologia utilizada nesta pesquisa, sua classificação, estruturação, planejamento, condução e as razões de uso dos procedimentos ou métodos.
Também foi apresentada a estratégia planejada para a divulgação dos resultados obtidos na pesquisa. No próximo capítulo, são apresentados todos os detalhes de execução do mapeamento sistemático e uma análise dos resultados obtidos.
