LONGWisE4cloud: um ambiente adaptativo para execução de workflows de longa duração como serviço

Abstract

Workflow de Longa Duração (WLD) é um tipo especial de workflow cuja característica principal é o considerável consumo de tempo para a geração de resultados. Nos dias atuais, ele está cada vez mais presente em cenários como ambientes corporativos, onde a adoção de workflows na automação de processos de negócio é crescente. Uma vez que a complexidade destes processos também vem aumentando, há, comumente, um aumento na demanda de processamento computacional e no tempo para executá-los. Nestes contextos, aumentam as probabilidades de ocorrências de eventos como mudanças em regras de negócio, interrupções de serviços responsáveis por atividades que compõem os WLDs ou uma sobrecarga no ambiente responsável pelo gerenciamento da execução destas atividades. Estes eventos podem levar a problemas como a perda de resultados intermediários gerados ao longo da execução dos workflows, a necessidade de reprocessar completamente atividades que já haviam sido concluídas ou ainda o esgotamento de recursos computacionais utilizados pelo próprio sistema de gerenciamento. Para evitar ou minimizar estes problemas, os WLDs devem ser executados em ambientes projetados para atender as suas demandas particulares, como a necessidade de estratégias para acomodar mudanças em regras de negócio, suporte à adaptação, soluções para o provisionamento de recursos, gerenciamento de dados e estados, escalabilidade e assim por diante. Soluções existentes se restringem a propostas que focam em aspectos como robustez, tolerância a falhas, adaptações associadas à substituição e reprocessamento de serviços em tempo de execução ou à migração de objetos dentro de uma infraestrutura para garantir a continuidade do processamento. Nenhum destes trabalhos atende, de forma integrada, a todos os aspectos relevantes à execução dos WLDs mencionados anteriormente. Além disso, ainda há uma ausência de soluções que ofereçam suporte à gerência da execução de WLDs em uma abordagem como serviço (aaS do inglês as a Service) em ambientes de nuvem. Considerando este contexto, esta tese apresenta o LONGWisE4cloud (do inglês LONg runninG Workflows Execution environment for cloud), um ambiente adaptativo para gerenciamento da execução de WLDs como serviço que atende às particularidades relativas a estes tipos especiais de workflows. Experimentos envolvendo WLDs associados a processos de negócio reais de uma operadora brasileira de planos de saúde foram realizados para avaliar funcionalidades e aspectos do LONGWisE4cloud e demonstraram ganhos de desempenho na execução destes workflows submetidos ao ambiente proposto.