Com o surgimento do Big Data, a necessidade de armazenamento e gerenciamento de grandes quantidades de dados se consolidou como algo fundamental para o crescimento e desenvolvimento de empresas. Nesse contexto, surgem os SGBDs NoSQL que são mais indicados para lidar com grandes volumes de informações e gerenciar dados não-estruturados, já que esses sistemas não possuem modelos de dados rígidos e nem utilizam a linguagem SQL. Muitos serviços de computação em nuvem adotaram os SGBDs NoSQL em seus produtos, mas a avaliação da qualidade de serviço (QoS) apresenta desafios adicionais para esses sistemas. Neste trabalho foi utilizada uma abordagem de modelagem hierárquica e heterogênea que parte da representação de componentes de alto nível até culminar na criação de modelos baseados em redes de Petri estocástica generalizada (GSPN) para avaliação conjunta de desempenho e disponibilidade de ambientes de computação em nuvem privada que adotam um SGBD NoSQL como sistema de armazenamento. Os modelos apresentados são capazes de estimar a taxa de transferência e a disponibilidade, que são indicadores proeminentes de QoS. Além disso, através de experimentos foi possível detectar o efeito da variação de disponibilidade na vazão do sistema e identificar quais são os componentes mais impactantes nos resultados obtidos. Os experimentos realizados demonstram a viabilidade prática da técnica e modelos propostos.CAPESThe advent of Big Data created the need for storage and management of large amounts of data, and these practices has been consolidated as a fundamental requirement for the growth and development of companies. In this context, the NoSQL DBMSs suit better to handle large volumes of information and management of unstructured data since these systems do not have rigid data models and do not use the SQL language. Many cloud computing services have adopted NoSQL DBMSs in their products, but the assessment of quality of service (QoS) has additional challenges for these systems. In this work was utilized a hierarchical and heterogenous modeling approach that begins on the high level representation of components until gets on the creation of models based on generalized stochastic Petri nets (GSPN) for joint evaluation of performance and availability of private cloud computing environment using NoSQL DBMS as storage system. Besides that, through the execution of experiments was possible detect the effect of availability variation on system throughput and identify which component cause more impact on results. The carried out experiments demonstrate the practical feasibility of the proposed technique and models.