Adaptive execution environments for application servers

Resumen

El creixement experimentat tant per la web com per Internet en els últims anys ha potenciat l'introducció de servidors d'aplicacions dins de la majoria d'entorns d'execució distribuits. El servidors d'aplicacions web porten les aplicacions distribuides un pas endavant pel que fa a accessibilitat, facilitat d'ús i estandardització, mitjançant l'ús dels protocols de comunicació més extesos i proveïnt rics entorns de desenvolupament.Seguint l'evolució dels entorns d'execució dels servidors d'aplicacions, els factors que determinin el seu rendiment també ha evolucionat, amb l'aparició de nous factors relacionats amb la creixent complexitat de l'entorn, mentres que els ja existents que determinaven el rendiment dels servidors d'aplicacions en les etapes inicials d'aquesta tecnologia encara són importants en l'actualitat. Inicialment, el rendiment d'un servidor d'aplicacions era principalment determinat pel comportament de la seva pila d'execució local, que normalment era l'origen de tots els problemes de rendiment. Més tard, quan el middleware va esdevenir més eficient, més càrrega es podia executar en cada instància del servidor d'aplicacions i per tant la gestió d'un nombre gran de clients va resultar ser un nou punt calent en termes de rendiment. Finalment, quan la capacitat d'un node va ser sobrepassada, els entorns d'execució van esdevenir massivament clusteritzats per tal de dividir la càrrega entre un nombre gran d'instàncies de servidors d'aplicacions, fet aquest que va significar que cadascuna de les instàncies havia de rebre una certa quantitat de recursos del sistema. El resultat d'aquest procés és que fins i tot en l'arquitectura de gestió del servei més avançada que pugui ser trobada avui dia, 1) comprendre l'impacte de rendiment causat per la pila d'execució del servidor d'aplicacions, 2) gestionar eficientment les connexions dels clients, i 3) assignar recursos adequadament a cada instància del servidor d'aplicacions, són tres passos incrementals de vital importància per tal d'optimitzar el rendiment d'un entorn tan complex. I donada la mida i complexitat dels centres de processat de dades actuals, tots aquests passos haurien de funcionar de manera automàtica sense necessitat d'intervenció humana.Seguint els tres elements presentats abans, aquesta tesis aporta a la gestió del rendiment dels complexos entorns d'execució per a servidors d'aplicacions tres contribucions: 1) la proposta d'un entorn de monitorització automàtic que proporciona important informació de rendiment dins del contexte d'un sol node; 2) la proposta i evaluació d'un nou disseny arquitectònic per a servidors d'aplicacions que millora l'adaptabilitat en condicions de càrrega variable; i 3) la proposta i evaluació d'una tècnica d'assignació automàtica de recursos per entorns d'execució virtualitzats i clusteritzats. La suma de les tres contribucions proposades en aquesta tesis proporcionen un nou rang d'opcions per a millorar el rendiment del sistema tant off-line (1) com on-line (2 i 3).