Estratégia de alocação dinâmica de recursos no Kubernetes para ambientes multi-inquilinos

dc.contributor.advisor1Oliveira Junior, Antonio Carlos de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3148813459575445
dc.contributor.referee1Oliveira Junior, Antonio Carlos de
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3148813459575445
dc.contributor.referee2Gomes, Raphael de Aquino
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4136576326278536
dc.contributor.referee3Santos, Carlos Eduardo da Silva
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5815707716439139
dc.contributor.referee4Freitas, Leandro Alexandre
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/7450982711522425
dc.creatorGabriel Eduardo de Bessa Maciel
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4084671964994829
dc.date.accessioned2025-11-14T13:16:01Z
dc.date.available2025-11-14T13:16:01Z
dc.date.issued2025-10-15
dc.description.abstractThe growing adoption of cloud-native applications has intensified the demand for efficient and secure multi-tenancy solutions in Kubernetes environments. However, dynamic resource allocation in shared environments presents significant challenges, requiring a balance between maximizing resource utilization and ensuring strict isolation between tenants. This study addresses these challenges by analyzing multi-tenant usage in Kubernetes, identifying its potential and limitations. Based on this analysis, we propose the Multi-Tenant Strategy for Kubernetes (EMK), which incorporates a Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS)-based algorithm for multi-criteria decision-making in dynamic resource allocation. This approach is integrated into a Kubernetes operator, enabling more efficient and automated tenant management while optimizing resource distribution in multi-tenant scenarios. The experimental evaluation was conducted in a Kubernetes cluster environment, considering different workload scenarios (light, moderate, and heavy). Performance indicators such as response time, allocation success rate, cluster flexibility, and adaptability were analyzed, all collected through Kubernetes’ native monitoring tools. The results demonstrated that the EMK reduces average latency and improves system stability under varying load conditions when compared to traditional allocation, highlighting greater efficiency and resilience in multi-tenant resource management.eng
dc.description.resumoA crescente adoção de aplicações nativas em nuvem tem intensificado a demanda por soluções eficientes e seguras de multi-inquilino em ambientes Kubernetes. No entanto, a alocação dinâmica de recursos em ambientes compartilhados representa um desafio significativo, pois exige o equilíbrio entre maximizar a utilização dos recursos e garantir um isolamento rigoroso entre os inquilinos. Este trabalho investiga esses desafios por meio da análise da utilização de múltiplos inquilinos no Kubernetes, identificando potenciais e limitações do modelo atual. Com base nessa análise, propõe-se a Estratégia de Multi-inquilinos para Kubernetes (EMK), que incorpora um algoritmo baseado na técnica Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) para tomada de decisão multicritério na alocação dinâmica de recursos. Essa abordagem é integrada a um operador do Kubernetes, permitindo um gerenciamento mais eficiente e automatizado dos inquilinos, otimizando a distribuição de recursos em cenários de multi-inquilino. A avaliação experimental foi conduzida em um ambiente de cluster Kubernetes, considerando diferentes cenários de carga (leve, moderada e avançada). Foram analisados indicadores como tempo de resposta, taxa de sucesso de alocação, flexibilidade e adaptabilidade do cluster, extraídos por meio das ferramentas nativas do Kubernetes. Os resultados demonstraram que a EMK reduz a latência média e melhora a estabilidade do sistema frente a variações de carga, quando comparada à alocação tradicional, evidenciando maior eficiência e resiliência na gestão de múltiplos inquilinos.
dc.identifier.citationMACIEL, G. E. B. Estratégia de alocação dinâmica de recursos no Kubernetes para ambientes multi-inquilinos. 2025. 82 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Instituto de Informática, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/14906
dc.languagePortuguêspor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentInstituto de Informática - INF (RMG)
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciência da Computação (INF)
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectKubernetespor
dc.subjectMulti-inquilinospor
dc.subjectGerenciamento de inquilinospor
dc.subjectTOPSISpor
dc.subjectAlocação de recursos dinâmicospor
dc.subjectMulti-tenancyeng
dc.subjectTenant managementeng
dc.subjectDynamic resource allocationeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO
dc.titleEstratégia de alocação dinâmica de recursos no Kubernetes para ambientes multi-inquilinos
dc.title.alternativeDynamic resource allocation strategy in Kubernetes for multi-tenant environmentseng
dc.typeDissertação

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