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Type: Dissertação
Title: BatchKeeper: processamento de lotes com controle de fluxos de execução
Authors: Bruno Vinícius Ávila Machado
First Advisor: Ítalo Fernando Scotá Cunha
First Co-advisor: Dorgival Olavo Guedes Neto
First Referee: Daniel Fernandes Macedo
Second Referee: Marcos Augusto Menezes Vieira
Abstract: Processamentos em lote tem sido utilizado por muitas décadas na computação. Processamentos em lotes podem ser apenas uma parte de um fluxo de negócio maior. Nesse contexto, visibilidade e controle sobre os processamentos são importantes. Esses objetivos podem ser alcançados através de integrações entre sistemas de processamento em lote, sistemas de monitoramento e programação de fluxos de execução de processamentos; essas funcionalidades podem reduzir custos, intervenções humanas e atrasos em fluxos de negócio. Além disso, o processamento de alguns lotes podem ter diferentes prioridades ou ter prazos máximos de execução. Neste trabalho, projetamos e desenvolvemos o BatchKeeper: um sistema para processamento em lote que suporta controle e automatização de fluxos de execuções de lotes através de um módulo de workflow, escalonamento com suporte a prazo limite para execução de lotes e integração com sistemas de coleta e monitoramento de informações por múltiplas fontes. Utilizamos dados históricos de execuções de lotes de uma empresa do mercado financeiro para avaliar o algoritmo previsor de tempo de execução de lotes. O previsor usa regressão para encontrar uma distribuição estatística que aproxime os dados históricos de tempo de execução de tarefas de cada lote. O previsor usa então um percentil configurável das distribuições estatísticas para estimar o término da execução de lotes em execução. O previsor pode prever corretamente se execuções vão ser finalizadas antes de seu prazo máximo de execução em 66% dos lotes mesmo em um contexto com alta variação em tempo de execução de lotes devido ao compartilhamento de recursos computacionais por tarefas concorrentes. O BatchKeeper é uma solução genérica aplicável em vários cenários. Aplicamos o BatchKeeper em uma empresa que executa centenas de lotes mensalmente com alta taxa de intervenção humana em lotes de longa duração. Nós mostramos que o BatchKeeper foi capaz de automatizar várias tarefas e reduzir intervenções humanas.
Abstract: Batch processing has been used for several decades for scientific computing by companies and governments. Batch processing can be just one component of an extensive business process. In this context, visibility and control over the computation are important. These objectives can be achieved through the integration of batch processing systems with monitoring frameworks and a programmable execution workflow; these objectives can decrease costs, human interventions, and delays, all of which are key for businesses. Furthermore, the processing of some batches can have different priorities or have deadlines, which requires advanced prediction and resource scheduling. In this work, we design and evaluate BatchKeeper: a system for batch processing that supports automated control of processing through a workflow module, scheduling with support for deadlines, and collecting monitoring information from multiple sources. We utilized historical batch execution data from a financial company to evaluate the batch execution time estimator. The estimator uses regression to find a statistical distribution that approximates the historical task runtimes of each batch, then uses a configurable percentile of the runtime distribution to estimate the finish time of executing batches. The estimator can correctly predict whether executions will finish before their deadline for 66\% of the batches even in a context where the machines are shared by other concurrent tasks, which leads to long, highly-variable runtimes. BatchKeeper is a generic solution applicable in several scenarios. We applied BatchKeeper in a company that executes hundreds of batches each month, which had a high human intervention rate on batches with long runtimes. We show that BatchKeeper was capable to automate several tasks and reduce human intervention.
Subject: Computação – Teses
. Processamento em lote informacional – Teses
Programação de fluxos de execução de dados – Teses.
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICEX - INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/43124
Issue Date: 26-Mar-2020
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