Exploring the limits of cloud computing

Abstract

English: Cloud computing is a new computing paradigm that aims to transform computing into a utility, just as electricity is. With cloud computing, users will contract for on-demand and scalable resources rather than having them located in their computer. Unfortunately, this new model also has some actual and potential drawbacks and remains to be seen whether concentrating computing at a few places is a viable option for everyone. This thesis focuses on performance related problems as, according to customer surveys, it is one of customers top concerns. In particular, performance has been reported to be variable in cloud computing. This thesis will try to find the factors that contribute to performance variability through an analysis based on experimentation with a private cloud and previous research. Measurements in this cloud testbed demonstrated that currently used mechanisms fail to enforce performance isolation between co-located virtual machines. This thesis argues for the formulation of cloud offerings and SLAs that feature performance parameters more familiar and useful to the customer, such as response time, thus facilitating the process of selecting cloud provider or deciding whether to move an application to the clouds.

Castellano: La computación en la nube es un nuevo paradigma que pretende transformar la computación en un servicio, de la misma manera que la electricidad. Usando servicios de computación en la nube los usuarios contratan recursos bajo demanda y de manera flexible, en lugar de tener estos recursos instalados en sus propios ordenadores o servidores. Por otro lado, este nuevo modelo también cuenta actualmente y potencialmente con algunas desventajas, y esta por ver si concentrar la computación en unos pocos lugares es adecuado en cualquier caso. Esta tesis se centra en problemas relacionados con el rendimiento ya que, según encuestas a clientes de servicios en la nube, este tipo de problemas se encuentra entre las principales preocupaciones. Concretamente, el rendimiento de los servicios de computación en la nube sufre una alta variabilidad según algunos estudios. Esta tesis intenta encontrar los factores que provocan variabilidad en el rendimiento a través de análisis y experimentación con una nube privada y también usando resultados de investigaciones anteriores en este campo. Las mediciones tomadas en esta nube privada demostraron que los mecanismos usados en la actualidad son incapaces de asegurar el aislamiento del rendimiento de máquinas virtuales residentes en un mismo servidor físico. Esta tesis defiende la formulación de servicios en la nube y sus respectivos SLAs que incluyan y presenten parámetros de medición del rendimiento más comprensibles y útiles para el consumidor, tales como el tiempo de respuesta, de esta manera facilitando el proceso de selección de proveedor de servicios de computación en la nube o la toma de la decisión de mover una aplicación a la nube.

Catala: La computació en el núvol és un nou paradigma que pretén transformar la computació en un servei, de la mateixa manera que l'electricitat. Utilitzant serveis de computació en el núvol els usuaris contracten recursos sota demanda i de manera flexible, en lloc d'instal·lar aquests recursos de manera permanent en els seus propis ordinadors o servidors. Malgrat tot això, aquest nou model també compta actualment i potencialment amb certs desavantatges, i està per veure si concentrar la computació en uns pocs indrets és adequat en qualsevol cas. Aquesta tesi es centra en problemes relacionats amb el rendiment ja que, segons enquestes a clients de serveis en el núvol, aquest tipus de problemes es troba entre les principals preocupacions. En concret, el rendiment dels serveis de computació en el núvol pateix una elevada variabilitat segons alguns estudis. Aquesta tesi intenta trobar els factors que provoquen variabilitat en el rendiment i ho fa a través de l'anàlisi i l'experimentació en un sistema de núvol privat i també fent servir resultats de investigacions prèvies en aquest camp. Els mesuraments obtinguts en aquest núvol privat van demostrar que els mecanismes usats en l'actualitat són incapaços d'assegurar l'aïllament del rendiment de diferents màquines virtuals residents en un mateix servidor físic. Aquesta tesi defensa la formulació de serveis en el núvol i els seus respectius SLAs incloent i presentant paràmetres de mesurament del rendiment més comprensibles i útils de cara al client, tals com el temps de resposta, d'aquesta manera facilitant el procés de selecció de proveïdor de serveis de computació en el núvol o la presa de la decisió de moure una aplicació al núvol.