Banca de QUALIFICAÇÃO: Maxine Selena Souto Filgueira
Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.DISCENTE : Maxine Selena Souto Filgueira
DATA : 16/10/2026
HORA: 08:00
LOCAL: Remoto (google meet)
TÍTULO:
FlowState: Escalonando a Execução Serverless por meio do Reaproveitamento Dinâmico de Workers
PALAVRAS-CHAVES:
Serverless computing, Edge computing, Smart Cities, Dynamic workers
PÁGINAS: 71
RESUMO:
A demanda crescente por escalabilidade, custo-benefício e arquiteturas baseadas em eventos tem alavancado a computação serverless como um paradigma transformativo dentro da computação em nuvem. Ao abstrair o gerenciamento da infraestrutura e alocar dinamicamente os recursos, as plataformas de Function-as-a-Service (FaaS) permitem alta elasticidade. Entretanto, ao aplicar este modelo em contextos onde há limitação de recursos, como infraestruturas de borda em Cidades Inteligentes, várias ineficácias ficam evidentes. Demandas de trabalho urbanas modernas exibem uma profunda variabilidade temporal e padrões de demanda cíclicos e não sobrepostos entre domínios distintos (por exemplo, transporte inteligente durante o dia versus coleta de resíduos municipais à noite). As arquiteturas serverless tradicionais isolam as funções dentro de contêineres dedicados com limites rígidos, forçando uma escolha binária ineficiente entre alta latência de inicialização (cold starts) e desperdício agressivo de recursos (concorrência provisionada). Esse acoplamento arquitetural leva a uma fragmentação severa de recursos, onde a infraestrutura dedicada permanece ociosa em um domínio enquanto serviços adjacentes sofrem com contenção e uma escassez artificial de recursos. Para superar estas limitações, esta dissertação introduz FlowState,, um novo modelo de execução serverless que desacopla a lógica de aplicação do ciclo de vida do container, permitindo uma rápida readaptação do container em tempo de execução. Ao invés de manter ambientes de execução específicos para cada função, FlowState, mantém um conjunto de trabalhadores permanentemente aquecidos capazes de trocar de funcionalidade a nível de aplicação. Implementamos esse framework desacoplado por meio de um protótipo de middleware funcional que desloca a fronteira de isolamento para uma camada de execução gerenciada. Essa abordagem encapsula a lógica das funções em componentes de aplicação leves e dinamicamente intercambiáveis, executando políticas determinísticas adaptativas para eliminar completamente os custos de inicialização no nível de virtualização.
Para validar este framework, executamos uma rigorosa avaliação empírica, submetendo a arquitetura proposta a cenários sintéticos de cidades inteligentes que simulam as variações cíclicas de demanda de diferentes aplicações.
Os resultados experimentais demonstram que a abordagem desacoplada maximiza a eficiência do hardware, minimiza os atrasos de transição de funções e reduz drasticamente a pegada de memória da infraestrutura sob estresse dinâmico. Em comparação a soluções tradicionais, o modelo proposto reduz os tempos médios de resposta para cargas de trabalho de alta intensidade em mais de 40%, ao mesmo tempo em que mantém uma pegada operacional leve. Esses resultados demonstram o potencial do reaproveitamento dinâmico de workers como um modelo de execução altamente eficiente, seguro e adaptativo para infraestruturas distribuídas da nuvem à borda (cloud-to-edge).
MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1678918 - NELIO ALESSANDRO AZEVEDO CACHO
Interno - 2316877 - EVERTON RANIELLY DE SOUSA CAVALCANTE
Interno - 3139050 - ROGER KREUTZ IMMICH
Externo ao Programa - ***.922.431-** - STEFANO MOMO LOSS - UFRN