Uma proposta de arcabouço para tolerância a falhas multicamadas em sistemas IoT
Fault tolerance in IoT systems is challenging to overcome due to its complexity, dynamicity, and heterogeneity. IoT systems are typically designed and constructed in layers. Every layer has its requirements and fault tolerance strategies. However, errors in one layer can propagate and cause effects...
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| Autor principal: | |
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| Outros Autores: | |
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| Publicado em: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| Assuntos: | |
| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46635 |
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Engenharia de software IoT Dependabilidade Tolerância a falhas Detecção de erros Recuperação de erros Confiabilidade Disponibilidade Melo Neto, Mário Andrade Vieira de Uma proposta de arcabouço para tolerância a falhas multicamadas em sistemas IoT |
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Fault tolerance in IoT systems is challenging to overcome due to its complexity, dynamicity, and heterogeneity. IoT systems are typically designed and constructed in layers.
Every layer has its requirements and fault tolerance strategies. However, errors in one
layer can propagate and cause effects on others. Thus, it is impractical to consider a centralized fault tolerance approach for an entire system. Consequently, it is vital to consider
multiple layers in order to enable collaboration and information exchange when addressing fault tolerance. The purpose of this study is to propose a multi-layer fault tolerance
approach, granting interconnection among IoT system layers, allowing information exchange and collaboration in order to attain the property of dependability. In order to
attain this purpose, the pathology of failures is established, which aids in understanding
the faults and their behavior, serving as a basis for defining an event-oriented framework
called FaTEMa (Fault Tolerance Event Manager). This framework creates a dedicated
communication channel to propagate fault-related events through system levels, assisting
in error detection and service continuation. Additionally, it offers extension points to support heterogeneous communication protocols and evolve new capabilities. The empirical
evaluation results show that introducing FaTEMa provided improvements to the error detection and error resolution time, consequently improving system availability. In addition,
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ri-123456789-466352022-05-02T16:01:33Z Uma proposta de arcabouço para tolerância a falhas multicamadas em sistemas IoT A framework proposal for multi-layer fault tolerance in IoT systems Melo Neto, Mário Andrade Vieira de Aquino Júnior, Gibeon Soares de http://lattes.cnpq.br/1254338144161360 Aquino Júnior, Gibeon Soares de 02685578455 http://lattes.cnpq.br/1254338144161360 Cavalcante, Everton Ranielly de Sousa http://lattes.cnpq.br/5065548216266121 Cacho, Nelio Alessandro Azevedo http://lattes.cnpq.br/4635320220484649 Andrade, Rossana Maria de Castro http://lattes.cnpq.br/9576713124661835 Garcia, Vinicius Cardoso http://lattes.cnpq.br/6613487636748832 Engenharia de software IoT Dependabilidade Tolerância a falhas Detecção de erros Recuperação de erros Confiabilidade Disponibilidade Fault tolerance in IoT systems is challenging to overcome due to its complexity, dynamicity, and heterogeneity. IoT systems are typically designed and constructed in layers. Every layer has its requirements and fault tolerance strategies. However, errors in one layer can propagate and cause effects on others. Thus, it is impractical to consider a centralized fault tolerance approach for an entire system. Consequently, it is vital to consider multiple layers in order to enable collaboration and information exchange when addressing fault tolerance. The purpose of this study is to propose a multi-layer fault tolerance approach, granting interconnection among IoT system layers, allowing information exchange and collaboration in order to attain the property of dependability. In order to attain this purpose, the pathology of failures is established, which aids in understanding the faults and their behavior, serving as a basis for defining an event-oriented framework called FaTEMa (Fault Tolerance Event Manager). This framework creates a dedicated communication channel to propagate fault-related events through system levels, assisting in error detection and service continuation. Additionally, it offers extension points to support heterogeneous communication protocols and evolve new capabilities. The empirical evaluation results show that introducing FaTEMa provided improvements to the error detection and error resolution time, consequently improving system availability. In addition, the use of Fatema provided a reliability improvement and a reduction in the number of failures produced. A tolerância a falhas em sistemas IoT é um desafio a ser superado devido à sua complexidade, dinamicidade e heterogeneidade. Os sistemas IoT são normalmente projetados e construídos em camadas, em que cada uma delas possui seus próprios requisitos e estratégias de tolerância a falhas. No entanto, erros em uma camada podem propagar-se e causar efeitos em outras. Portanto, é impraticável considerar uma abordagem de tolerância a falhas centralizada para todo um sistema. Consequentemente, é vital considerar a colaboração entre várias camadas de maneira a permitir a troca de informações para lidar com as falhas. O objetivo deste estudo é propor uma abordagem que auxilie a tolerância a falhas multicamadas, possibilitando a interconexão entre as camadas de um sistema IoT, fornecendo formas para prover a troca de informações e colaboração com o objetivo de melhorar a propriedade da dependabilidade nesses sistemas. Para atingir esse objetivo, é estabelecida a patologia de falhas que auxilia na compreensão das falhas e seus comportamentos servindo de base para a definição de um arcabouço orientado a eventos chamada FaTEMa (Fault Tolerance Event Manager). Este arcabouço cria um canal de comunicação dedicado para propagar eventos relacionados a falhas através dos níveis do sistema, auxiliando na detecção de erros e continuação dos serviços. Além disso, o arcabouço proposto oferece pontos de extensão para suportar protocolos de comunicação heterogêneos e permitir o desenvolvimento de novos recursos. Os resultados da avaliação empírica demonstraram que a introdução do FaTEMa estabeleceu melhorias nos tempos de detecção e resolução de erros, consequentemente melhorando a disponibilidade do sistema. Além disso, o uso do FaTEMa proporcionou uma melhoria na confiabilidade através da redução do número de falhas produzidas. 2022-03-21T16:31:02Z 2022-03-21T16:31:02Z 2021-12-03 doctoralThesis MELO NETO, Mário Andrade Vieira de. Uma proposta de arcabouço para tolerância a falhas multicamadas em sistemas IoT. 2021. 126f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46635 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM SISTEMAS E COMPUTAÇÃO |