{en_GB=Cathode: A Consistency-Aware Data Placement Algorithm for the Edge} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=A colocação de réplicas de dados em nós na periferia de rede é uma estratégia-chave para prover uma baixa latência aos clientes, e para tornar a utilização da rede mais eficaz. No caso de objectos imutáveis, a colocação de réplicas é apenas limitada pela capacidade de armazenamento dos nós. Contudo, quando se considera objectos mutáveis, também é necessário ter em conta o custo de manter as réplicas consistentes, custo este que varia com o modelo de consistência: um algoritmo de colocação de réplicas que seja eficaz com dados que usam consistência fraca, pode tornar-se ineficaz quando opera sobre um sistema em que é usado um modelo de consistência forte. Nesta dissertação, apresentamos o Cathode, um algoritmo de colocação de réplicas adaptado aos requisitos dos ambientes de execução e armazenamento na perifieria da rede, que efectua decisões que se baseiam em factores como a popularidade dos dados, os custos de armazenamento, e os custos que advêm de garantir a consistência das réplicas. Mesmo que no sistema subjacente sejam suportados múltiplos modelos de consistência, o Cathode é capaz de calcular configurações de réplicas que reduzem estes custos e, consequentemente, melhorem o desempenho do sistema. Sendo que o problema da colocação de réplicas é NP-Difícil, Cathode recorre a uma heurística que opera numa estrutura descentralizada e permite uma convergência rápida, mas ao mesmo tempo, calcula soluções que melhoram, em grande escala, o desempenho do sistema. A avaliação do sistema, mostra como o Cathode supera os outros algoritmos do estado da arte., en=Placing data replicas in edge nodes is a key strategy to offer low latency to clients and to improve network utilization. In the case of immutable objects, data placement is only constrained by the limited capacity of edge nodes. However, for mutable objects, one also needs to consider the cost of keeping replicas consistent, which then varies with the data consistency model: a replica placement algorithm that performs well for weakly consistent replicas may perform poorly when strong consistency is required. In this thesis, we present Cathode , a replica placement algorithm that is tailored for the requirements of the edge environment, all the while being consistency-aware, making placement decisions based on client demand, storage costs, and the costs of keeping replicas consistent. In the underlying system, different objects may use different consistency models and Cathode makes placement decisions accordingly. Because optimal replica placement is known to be an NP-hard problem, Cathode resorts to an heuristic that is decentralized and scalable, providing fast convergence, but also achieving high quality deployments. The extensive performance evaluation reported in this thesis shows that it outperforms previous state-of-the-art replica placement algorithms.}

Discussão: janeiro 13, 2021, 10:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

AUTOR

Leonardo Marques Epifânio (ist424799)

ORIENTADOR

Luís Eduardo Teixeira Rodrigues

Departamento de Engenharia Informática (DEI)

Professor Catedrático