StackAct: avaliação de desempenho em uma nuvem IaaS multicamadas

Abstract

A Computação em Nuvem tornou-se sinônimo de qualidade e eficiência em investimento na área de Tecnologia de Informação, criando novos desafios para o processamento e integração de dados. O desempenho da solução adotada é um ponto chave para o sucesso de uma solução em Nuvem, assim como a maneira como as máquinas virtuais realizam a leitura e gravação no armazenamento, podem ser determinantes para uma melhor utilização desta solução. Este trabalho apresenta o StackAct, um mecanismo que permite realizar o monitoramento e obter dados, em uma Nuvem IaaS, relativos ao consumo de recursos computacionais de uma solução em três camadas utilizando orquestrador Apache CloudStack com hypervisor XenServer e armazenamento dos dados no sistema Openfiler. Foram realizados testes de desempenho utilizando três diferentes tipos de perfil de instâncias em uma nuvem computacional privada, possibilitando mensurar os consumos de CPU, E/S e Memória nas três camadas envolvidas, com diferentes tipos de ofertas de serviços. Os testes resultaram em um comparativo entre cada item analisado para cada camada individual, onde foi possível detectar uma pequena variação entre as diferentes configurações de testes devido a forma como a camada do hypervisor enfileira as requisições realizadas pela camada do orquestrador. Já no comparativo realizado entre as camadas, foi possível constatar o alto consumo de disco na camada de armazenamento de dados, em especial E/S de gravação de dados, que levaram a realização de outros testes utilizando disco de estado sólido na camada de armazenamento, tendo um grande impacto no desempenho da solução como um todo. Foi detectado também um alto consumo de memória na camada hypervisor, que é justificada pela alocação do próprio hypervisor além das VMs que estão sendo criadas e utilizadas no processo.

Cloud Computing has become synonymous of quality, efficiency, and return of investment in Information Technology, creating new challenges for processing and data integrations. The performance of the adopted solution is a key to the success of a solution on Cloud, as well as the way that virtual machines use reading and writing to storage, which can be decisive for a better use of this solution. This work presents the StackAct, a mechanism that allows for monitoring and obtaining data on the consumption of computing resources of a solution in three layers using orchestrator IaaS Apache CloudStack with XenServer hypervisor and storage of data on the NAS OpenFiler system. Based on this mechanism, performance tests were conducted using three different instances of a private cloud. CPU, I/O, and memory usages in the three layers involved were measured with different types of loads. The tests resulted in a comparison between each item analyzed for each individual layer, and it was possible to detect a slight variation between the different configurations of tests because of the way that the hypervisor layer queues the requests made by the orchestrator layer. In the comparison made between the layers, it was possible to high consumption of disk in the data storage layer, in particular I/O data recording, which led to other tests using solid state disk in the storage layer, having an high impact on the performance of the solution as a whole. It was also detected high memory in the hypervisor layer, which is justified by the allocation of the hypervisor itself beyond the VMs being created and used in the process.