Arquitetura de monitoramento para ambientes de computação em nuvem baseada em consistent hashing

dc.contributor.advisor1Guardia, Hélio Crestana
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1780902767520967
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-5010-747X
dc.contributor.authorVaz, Augusto dos Santos Gomes
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/7914112249993081
dc.date.accessioned2025-03-25T18:59:46Z
dc.date.issued2025-02-25
dc.description.abstractCloud computing is a rapidly growing business model, with significant adoption by individuals and companies seeking a ready-made solution with low initial costs for IT infrastructure components. In this scenario, cloud providers need efficient monitoring systems to ensure high availability, scalability, and compliance with SLAs (Service Level Agreements). However, the dynamic nature of cloud environments, especially in the IaaS (Infrastructure as a Service) model, presents significant challenges due to the high volume of provisioned instances and the constant flow of resource creation and removal. This work presents a distributed monitoring architecture based on the technique of consistent hashing to address these challenges, called Prometheus Ring. This is an operator for Docker Swarm, capable of dynamically distributing the monitoring load among multiple instances of Prometheus, ensuring efficient balancing and resilience to failures. Additionally, the architecture uses Grafana Mimir for long-term storage, allowing the consolidation of historical data without loss of collected metrics. To validate the implementation, a system capable of generating synthetic metrics called Synthetic Exporter was created, which simulates a high-load environment with multiple instances of cloud products. The obtained results demonstrate that the proposed approach reduces monitoring bottlenecks, improves system scalability, and minimizes downtimes, making it a viable alternative for cloud providers needing an efficient solution to monitor cloud computing infrastructures.eng
dc.description.resumoA computação em nuvem é um modelo de negócio que vem crescendo rapidamente, com grande adoção por parte de pessoas e empresas que buscam uma solução pronta e de custo iniciais baixas para componentes de infraestrutura de TI. Diante deste cenário, provedores de cloud necessitam de sistemas de monitoramento eficientes para garantir a alta disponibilidade, a escalabilidade e o cumprimento de SLAs (Service Level Agreements). No entanto, a natureza dinâmica dos ambientes em nuvem, especialmente no modelo IaaS (Infrastructure as a Service), apresenta desafios significativos devido ao alto volume de instâncias provisionadas e ao fluxo constante de criação e remoção de recursos. Este trabalho propõe uma arquitetura de monitoramento distribuída, baseada na técnica de consistent hashing, para lidar com esses desafios, chamada Prometheus Ring. Este é um operador para Docker Swarm, capaz de distribuir dinamicamente a carga de monitoramento entre múltiplas instâncias do Prometheus, garantindo balanceamento eficiente e resiliência a falhas. Além disso, a arquitetura utiliza banco de dados distribuído Grafana Mimir para armazenamento de longo prazo, permitindo a consolidação de dados históricos sem perda de métricas. Para validar a implementação, foi criado um sistema capaz de gerar métricas sintéticas chamado Synthetic Exporter, que simulou um ambiente de alta carga com múltiplas instâncias de produtos em nuvem. Os resultados demonstraram que a abordagem proposta reduz gargalos de monitoramento, melhora a escalabilidade do sistema e minimiza indisponibilidades, tornando-se uma alternativa viável para provedores de cloud que necessitam de uma solução eficiente para acompanhar infraestruturas de computação em nuvem.
dc.description.sponsorshipOutra
dc.description.sponsorshipIdProjeto: 15341 - ProEx nº 4924/2023-18 - Pesquisa e desenvolvimento em tecnologias para data centers utilizando virtualização
dc.identifier.citationVAZ, Augusto dos Santos Gomes. Arquitetura de monitoramento para ambientes de computação em nuvem baseada em consistent hashing. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciência da Computação) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21663.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/21663
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.courseCiência da Computação - CC
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rightsAttribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/
dc.subjectComputação em nuvem
dc.subjectMonitoramento
dc.subjectAlta disponibilidade
dc.subjectEscalabilidade
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO
dc.titleArquitetura de monitoramento para ambientes de computação em nuvem baseada em consistent hashing
dc.title.alternativeMonitoring architecture for cloud computing environments based on consistent hashingeng
dc.typeTCC

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