Redes Definidas por Software (Software-Defined Networking – SDN) é um paradigma emergente que sem dúvida facilita a inovação e simplifica o gerenciamento da rede. SDN provém esses recursos baseado em quatro princípios fundamentais: (i) os planos de controle e encaminhamento da rede são claramente desacoplados, (ii) as decisões de encaminhamento são baseadas em fluxo ao invés de baseadas em destino, (iii) a lógica de encaminhamento é abstraída do hardware para uma camada de software e (iv) um elemento, chamado controlador, é introduzido para coordenar as decisões de encaminhamento. Atualmente muito se tem discutido acerca do uso de SDN em benefício do gerenciamento de redes – onde SDN é considerado uma ferramenta de gerenciamento –, ao invés de se discutir quais são os novos desafios de gerenciamento que esse paradigma introduz. No contexto de SDN, atividades de gerenciamento como monitoramento, visualização e configuração podem ser consideravelmente diferentes das mesmas realizadas em redes tradicionais, merecendo a devida atenção. Por exemplo, um controlador SDN pode ser customizado por administradores de rede de acordo com suas necessidades. Essas customizações podem impactar em consumo de recursos e desempenho no encaminhamento de tráfego. Tal impacto é difícil de se avaliar porque solucões de gerenciamento de redes tradicionais nao foram projetadas para lidar com o contexto de SDN. Como consequencia, uma solução de gerenciamento de SDN deve ser capaz de ajudar o administrador a entender e controlar como o comportamento do controlador SDN afeta a rede. Considerando esse contexto, nós inicialmente desenvolvemos uma análise do tráfego de controle em SDN visando melhor entender o impacto da comunicação entre controlador e dispositivos de encaminhamento. Em seguida, nós propomos uma abordagem interativa para gerenciamento de SDN através do monitoramento, visualização e configuração da rede incluindo o administrador em um ciclo de atividades de gerenciamento, onde metricas específicas de SDN são monitoradas, processadas e mostradas em visualizações interativas. Assim, o administrador da rede é capaz de configurar/ reconfigurar parâmetros de SDN de acordo com seu/sua necessidade. Para demonstrar a viabilidade da nossa abordagem, nós desenvolvemos um protótipo chamado SDN Interactive Manager. Os resultados obtidos através do protótipo apresentaram que a nossa abordagem é capaz de auxiliar o administrador a melhor entender o impacto da configuração de parâmetros relativos a SDN no desempenho da rede como um todo. / Software-Defined Networking (SDN) is an emerging paradigm that arguably facilitates network innovation and simplifies network management. SDN enables these features based on four fundamental principles: (i) network control and forwarding planes are clearly decoupled, (ii) forwarding decisions are flow-based instead of destination-based, (iii) the network forwarding logic is abstracted from a hardware to a programmable software layer, and (iv) an element, called controller, is introduced to coordinate network-wide forwarding decisions. Nowadays, much has been discussed about using SDN principles to improve network management – where SDN is taken as a management tool –, instead of discussing which are the new management challenges that this network paradigm introduces. In the context of SDN, management activities, such as monitoring, visualization, and configuration can be considerably different from traditional networks, thus deserving proper attention. For example, an SDN controller can be customized by network administrators according to their needs. Such customizations might pose an impact on resource consumption and traffic forwarding performance, which is difficult to assess because traditional network management solutions were not designed to cope with the context of SDN. As a consequence, an SDN-tailored management solution must be able to help the administrator to understand and control how the SDN controller behavior affects the network. Considering this context, we initially performed an analysis of control traffic in SDN aiming to better understand the impact of the communication between the controller and forwarding devices. Afterwards, we propose an interactive approach to SDN management through monitoring, visualization, and configuration that includes the administrator in the management loop, where SDN-specific metrics are monitored, processed, and displayed in interactive visualizations. Thus, the administrator is able to make decisions and configure/reconfigure SDN-related parameters according to his/her needs. To show the feasibility of our approach a prototype has been developed, called SDN Interactive Manager. The results obtained with this prototype show that our approach can help the administrator to better understand the impact of configuring SDN-related parameters on the overall network performance.

As atuais pesquisas em gerência de mudança em um ambiente de TI (Tecnologia de Informação) têm explorado diferentes aspectos desta nova disciplina, porém normalmente assumindo que as mudanças expressas em documentos de Requisição de Mudanças (RFC – Request for Change) são sempre executadas com sucesso sobre uma determinada infraestrutura de TI. Esse cenário, muitas vezes, pode não refletir a realidade em sistemas de TI, pois falhas durante a execução de mudanças podem ocorrer e não devem ser simplesmente ignoradas. Para abordar esta questão, esta dissertação propõe uma solução onde atividades em um plano de mudança podem ser agrupadas, formando grupos atômicos. Esses grupos são atômicos no sentido de que quando uma atividade falha, todas as outras atividades já executadas do mesmo grupo precisam retroceder para o último estado consistente. Automatizar o processo de rollback em mudanças pode ser especialmente conveniente no sentido de que não seja necessário um operador humano desfazer manualmente as atividades que falharam de um determinado grupo atômico. Para avaliar a solução proposta e a sua viabilidade técnica foi implementado um protótipo que, usando elementos da linguagem BPEL (Business Process Execution Language), torna-se possível definir como sistemas de gerenciamento de mudanças em TI devem se comportar para capturar e identificar falhas. Os resultados mostram que a solução proposta não somente gera planos completos e corretos com base em marcações de atomicidade, mas também que a geração dos planos de rollback interfere minimamente no processo de agendamento de mudanças. / The current research on IT change management has been investigating several aspects of this new discipline, but they are usually carried out assuming that changes expressed in Requests for Change (RFC) documents will be successfully executed over the managed IT infrastructure. This assumption, however, is not realistic in actual IT systems because failures during the execution of changes do happen and cannot be ignored. In order to address this issue, we propose a solution where tightly-related change activities are grouped together forming atomic groups of activities. These groups are atomic in the sense that if one activity fails, all other already executed activities of the same group must rollback to move the system backwards to the previous consistent state. The automation of change rollback is especially convenient because it relieves the IT human operator of manually undoing the activities of a change group that has failed. To prove concept and technical feasibility of our proposed solution, we have implemented a prototype system that, using elements of the Business Process Execution Language (BPEL), is able to control how atomic groups of activities must be handled in IT change management systems. Results showed that the rollback solution not only generates complete and correct plans given a set of atomicity marks, but also that the rollback plan generation minimally interferes in the change scheduling process.

Nuvens de infraestrutura como serviço (IaaS) estão se tornando um ambiente habitual para execução de aplicações modernas da Internet. Muitas plataformas de gerenciamento de nuvem estão disponíveis para aquele que deseja construir uma nuvem de IaaS privada ou pública (e.g., OpenStack, Eucalyptus, OpenNebula). Um aspecto comum do projeto de plataformas atuais diz respeito ao seu modelo de controle caixa-preta. Em geral, as plataformas de gerenciamento de nuvem são distribuídas com um conjunto de estratégias de alocação de recursos embutida em seu núcleo. Dessa forma, os administradores de nuvem têm poucas oportunidades de influenciar a maneira como os recursos são realmente gerenciados (e.g., posicionamento de máquinas virtuais ou seleção caminho de enlaces virtuais). Os administradores poderiam se beneficiar de personalizações em estratégias de gerenciamento de recursos, por exemplo, para atingir os objetivos específicos de cada ambiente ou a fim de permitir a alocação de recursos orientada à aplicação. Além disso, as preocupações acerca do gerenciamento de recursos em nuvens se dividem geralmente em computação, armazenamento e redes. Idealmente, essas três preocupações deveriam ser abordadas no mesmo nível de importância por implementações de plataformas. No entanto, ao contrário do gerenciamento de computação e armazenamento, que têm sido amplamente estudados, o gerenciamento de redes em ambientes de nuvem ainda é bastante incipiente. A falta de flexibilidade e suporte desequilibrado para o gerenciamento de recursos dificulta a adoção de nuvens como um ambiente de execução viável para muitas aplicações modernas da Internet com requisitos rigorosos de elasticidade e qualidade do serviço. Nesta tese, um novo conceito de plataforma de gerenciamento de nuvem é introduzido onde o gerenciamento de recursos flexível é obtido pela adição de programabilidade no núcleo da plataforma. Além disso, uma API simplificada e orientada a objetos é introduzida a fim de permitir que os administradores escrevam e executem programas de gerenciamento de recursos para lidar com todos os tipos de recursos a partir de um único ponto. Uma plataforma é apresentada como uma prova de conceito, incluindo um conjunto de adaptadores para lidar com tecnologias de virtualização e de redes modernas, como redes definidas por software com OpenFlow, Open vSwitches e Libvirt. Dois estudos de caso foram realizados a fim de avaliar a utilização de programas de gerenciamento de recursos para implantação e otimização de aplicações através de uma rede emulada usando contêineres de virtualização Linux e Open vSwitches operando sob o protocolo OpenFlow. Os resultados mostram a viabilidade da abordagem proposta e como os programas de implantação e otimização são capazes de alcançar diferentes objetivos definidos pelo administrador. / Infrastructure as a Service (IaaS) clouds are becoming an increasingly common way to deploy modern Internet applications. Many cloud management platforms are available for users that want to build a private or public IaaS cloud (e.g., OpenStack, Eucalyptus, OpenNebula). A common design aspect of current platforms is their black-box-like controlling nature. In general, cloud management platforms ship with one or a set of resource allocation strategies hard-coded into their core. Thus, cloud administrators have few opportunities to influence how resources are actually managed (e.g., virtual machine placement or virtual link path selection). Administrators could benefit from customizations in resource management strategies, for example, to achieve environment specific objectives or to enable application-oriented resource allocation. Furthermore, resource management concerns in clouds are generally divided into computing, storage, and networking. Ideally, these three concerns should be addressed at the same level of importance by platform implementations. However, as opposed to computing and storage management, which have been extensively investigated, network management in cloud environments is rather incipient. The lack of flexibility and unbalanced support for resource management hinders the adoption of clouds as a viable execution environment for many modern Internet applications with strict requirements for elasticity or Quality of Service. In this thesis, a new concept of cloud management platform is introduced where resource management is made flexible by the addition of programmability to the core of the platform. Moreover, a simplified object-oriented API is introduced to enable administrators to write and run resource management programs to handle all kinds of resources from a single point. An implementation is presented as a proof of concept, including a set of drivers to deal with modern virtualization and networking technologies, such as software-defined networking with OpenFlow, Open vSwitches, and Libvirt. Two case studies are conducted to evaluate the use of resource management programs for the deployment and optimization of applications over an emulated network using Linux virtualization containers and Open vSwitches running the OpenFlow protocol. Results show the feasibility of the proposed approach and how deployment and optimization programs are able to achieve different objectives defined by the administrator.

Atualmente, o ambiente extremamente dinâmico e altamente competitivo, no qual as organizações estão inseridas, aumentou expressivamente a importância da Tecnologia da Informação (TI). Aliada a isto, a crescente complexidade das infraestruturas de redes e serviços, também conhecidas como infraestruturas de TI, tornaram a Gerência de Serviços de Tecnologia da Informação indispensável a qualquer organização. Nesse cenário, coletâneas de boas práticas e processos foram desenvolvidas visando a obter o melhor desempenho dos produtos e serviços oferecidos. Entre as coletâneas amplamente aceitas, tanto na academia quanto na indústria, vale destacar a Biblioteca de Infraestrutura de Tecnologia da Informação (i.e., Information Technology Infrastructure Library, ITIL). Dentre os processos descritos na ITIL, o Gerenciamento de Mudanças é de suma importância para as organizações. Tal processo é responsável por padronizar o planejamento, o agendamento, a implementação e a avaliação de mudanças no ambiente de TI. Ainda que a adoção das boas práticas proporcione significativas melhorias, a ocorrência de falhas em procedimentos de mudanças não pode ser negligenciada. Para tratar eventuais falhas é proposto o processo de Gerenciamento de Problemas, o qual é responsável por gerir o ciclo de vida de problemas. Nesse contexto, o reúso do conhecimento e da experiência do operador, sobre os processos de TI, é de fundamental importância, pois possibilita a simplificação de procedimentos para a detecção da causa raiz de falhas e, consequentemente, minimiza perdas financeiras e custos de manutenção. Apesar disso, nas soluções existentes o processo de diagnóstico é realizado de uma forma estática e ad hoc, o que dificulta reutilizar o conhecimento em falhas recorrentes ou similares. Diante do exposto, nesta dissertação é proposta uma solução para a identificação interativa da causa raiz de problemas detectados em mudanças. Em contraste com as soluções existentes, o foco desta dissertação é o reúso de traços históricos de diagnósticos e da experiência do operador. A solução proposta teve sua aplicabilidade avaliada em dois estudos de casos. Os cenários utilizados são baseados em situações reais, bem como consideram falhas recorrentes em mudanças sobre as infraestruturas de redes e serviços. Os resultados demonstram a capacidade da solução em reutilizar o conhecimento adquirido com experiências anteriores, bem como, na adaptabilidade do diagnóstico gerado, tanto na infraestrutura de TI na qual a falha ocorre, quanto nas respostas fornecidas pelo operador. A estrutura modular da solução desenvolvida permite dividir a complexidade do processo de identificação em problemas menores que podem ser resolvidos individualmente. Assim, as organizações podem personalizar partes da solução para melhor refletirem as necessidades específicas do seu ambiente de TI. / Presently, the extremely dynamic and highly competitive environment, in which organizations are inserted, significantly increased the importance of Information Technology (IT). In addition, the increasing complexity of network infrastructures and services, also known as IT infrastructures, turned the Information Technology Service Management essential to any organization. In this context, guides of best practices and processes were developed to obtain a best performance out of provided products and services. Among the most widely accepted proposals, in both academy and industry, it is worth mentioning the ITIL (Information Technology Infrastructure Library). From the processes described in ITIL, Change Management is indispensable for organizations. This process defines how changes should be planned, scheduled, implemented, and evaluated in IT environments. Despite the significant improvements that the adoption of ITIL’s best practices can provide, the occurrence of failures cannot be neglected. To address possible failures, the process of Problem Management is proposed. Such process is responsible for managing the life cycle of problems. Thus, the reuse of operator’s knowledge and experience, on IT processes, has fundamental importance for allowing to simplify the procedures of detecting failures’ root cause and, therefore, minimizes financial losses and maintenance costs. Nevertheless, the diagnostic process, in the existing solutions, is performed in a static and ad hoc fashion, which complicates the reuse of knowledge in recurrent failures or similar. Based on the previous considerations, in this dissertation, we propose a solution for interactive identification of the root cause of problems detected in IT changes. In contrast to existing solutions, the focus of this solution is the reuse of the operator’s experience and the knowledge from cases that have already been completed. The proposed solution had its applicability evaluated in two case studies. The scenarios used are based on real situations, taking into account recurrent failures in changes on IT infrastructures. The results show not only the ability of the solution to reuse the knowledge acquired from previous experiences, but also the adaptability of diagnosis generated in both the IT infrastructure, where failure occurs, and the responses provided by operator. The modular structure of the developed solution allows to divide the complexity of the identification process into smaller problems that can be solved individually. Thus, organizations can customize parts of the solution to better reflect the specific requirements of your IT environment.

O estabelecimento de Circuitos Virtuais (CVs) é uma solução bastante utilizada para garantir requisitos de qualidade de serviço para aplicações que trafegam na rede (e.g., transmissão de altas taxas de dados com baixa latência). Anteriormente, esses CVs eram estabelecidos manualmente a partir da troca de mensagens (via email e telefone) entre administradores de redes. O processo de troca de mensagens terminava com a configuração dos dispositivos e poderia durar semanas para ser concluído. Atualmente, middlewares de rede têm sido utilizados para automatizar o processo fim-a-fim do estabelecimento dos CVs. Esses middlewares utilizam regras pré-definidas, chamadas de políticas, para automatizar todo o processo. Apesar dessas soluções atuais terem diminuído o tempo de estabelecimento de CVs para minutos, elas retiraram o humano do processo de autorização e gerenciamento dos recursos de redes. Essa ausência do humano passa a ser um problema em casos que políticas pré-definidas não conseguem gerenciar CVs, principalmente em casos de CVs que perpassam diversos domínios, chamados de inter-domínios. Então, esta dissertação provê uma solução que possibilita a re-inclusão do humano no processo de autorização através de uma abordagem que também seja capaz de manter o gerenciamento realizado através de políticas. Essa abordagem é chamada de gerenciamento de processos de negócios (Business Process Management - BPM). Resultados obtidos a partir de experimentos realizados no backbone da Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Brasileira (RNP) demonstraram que a solução proposta com BPM consegue disponibilizar o gerenciamento de CVs através de humanos e políticas. Adicionalmente, o protótipo desenvolvido para a obtenção dos resultados foi melhor do que as soluções atuais existentes em relação ao tempo de estabelecimento e a flexibilidade de gerenciamento dos CVs. / Establishing Virtual Circuits (VCs) is a widely used solution for ensuring quality of service requirements for applications that are carried over the network (e.g., transmissions that demand high data rates and low latency). Previously, these VCs used to be manually set via messages exchanged among network administrators, using email or telephone. This message exchanged process resulted in the configuration of the devices that could take weeks to complete. Currently, network middlewares have been used to automate the process of end-to-end establishment of CVs. These middlewares use pre-defined rules, called policies, to automate the entire process. Despite these current solutions have decreased the time for establishing VCs to the order of minutes, they removed the human process of authorization and management of network resources. This absence of the human interaction becomes a problem in cases where pre-defined policies can not manage VCs, especially when VCs cross multiple domains (inter-domain). This dissertation provides a solution which enables the human re-inclusion in the establishment process using an approach that is also capable of keeping the management policies. This approach is called Business Process Management (BPM). Results obtained from experiments on the backbone of the National Network of Brazilian Education and Research (RNP) demonstrated that the proposed solution can provide management of VCs considering both human interaction and management polices. Additionally, the prototype developed for obtaining the results performed better than current solutions in terms of the time used for establishment and management flexibility of VCs.

Nesta dissertação é apresentada uma avaliação da viabilidade de obtenção de operações atômicas para a configuração de múltiplos dispositivos em uma rede de computadores. Em especial, é tratada a configuração de dispositivos a partir do gerenciamento baseado em políticas. Nestes casos, a necessidade de operações atômicas vem do fato de que uma aplicação de política que falha em um determinado dispositivo pode levar a um estado inconsistente em uma rede da qual se deseja um comportamento uniforme e global. Assim, este trabalho analisa requisitos, limitações, implicações e alternativas de implementação para a obtenção de atomicidade na aplicação de políticas. Como uma proposta de solução para este problema é definido um protocolo de consenso a ser utilizado entre os participantes da aplicação da política na rede. Tal protocolo é implementado utilizando Web Services e integrado junto ao sistema de gerenciamento baseado em políticas denominado QAME. Por fim, a solução é avaliada através de testes em um cenário de testes composto por um cluster de computadores. / This work presents an investigation of the viability of performing atomic operations during the configuration of multiple devices in a computer network. Specially, the configuration of devices using policy-based network management is addressed. In these cases, the need of atomic operations comes from the fact that a policy application that fails in a certain device can lead to an inconsistent state in a network from which an uniform and global behavior is desired. Thus, this work analyses requirements, limitations, implications, and alternatives for obtaining atomicity in policy deployment. As a solution for this problem, this work defines a consensus protocol to be used by the participants in the policy deployment process. Such protocol was implemented using Web Services and integrated to a policy-based network management system named QAME. At last, the proposed solution is evaluated through a set of tests performed over a testing scenario composed of a high-performance cluster.

A avaliação do comportamento das redes de computadores através de métricas de desempenho é útil para avaliação de protocolos, para o aperfeiçoamento de aplicações, na escolha de conteúdo, entre outros. A obtenção destas métricas, porém, continua sendo uma tarefa complexa porque na maioria das vezes não se tem instrumentos adequados para tal. O desempenho de uma rede é fácil de ser obtido quando as conexões envolvidas estão limitadas a uma Intranet, pois os administradores têm acesso irrestrito a todos os equipamentos envolvidos. Por outro lado, quando os equipamentos pertencerem a domínios administrativos diferentes, a avaliação de desempenho passa a ser uma tarefa difícil de ser efetuada. As infra-estruturas de medição de desempenho foram propostas como uma forma de dotar as redes de computadores com instrumentos que facilitem a mensuração do desempenho. Uma infra-estrutura de medição de desempenho é um conjunto de equipamentos, espalhados por diversas redes, designados para interagirem uns com os outros quantificando o desempenho dos enlaces entre eles. As vantagens da utilização de infra-estruturas de medição de desempenho são claras, porém a sua utilização em larga escala ainda é problemática. Isso ocorre por problemas de escalabilidade e da inabilidade de gerenciamento dos equipamentos que compõem a infra-estrutura, presentes em diferentes domínios administrativos. Este trabalho avaliou um conjunto de infra-estruturas de medição de desempenho e concluiu que o tratamento dado ao gerenciamento de tais infra-estruturas é variado. De forma resumida, elas não possuem um conjunto de funções de gerenciamento padronizado. Com base nesta avaliação, o trabalho apresenta um modelo de gerenciamento para infra-estruturas de medição de desempenho. O modelo proposto mantém a independência administrativa dos pontos presentes na infra-estrutura, mas permite a interação entre os mesmos por meio de funções de gerenciamento específicas. Um protótipo foi implementado e implantado em um ambiente real para validação do modelo de gerenciamento proposto. Durante o período de avaliação do protótipo foi possível confirmar a importância do gerenciamento dos componentes das infra-estruturas de medição. Os problemas ocorridos durante esse período foram rapidamente detectados e solucionados. A experiência de uso do protótipo possibilitou observar os benefícios que podem ser obtidos com o gerenciamento de infra-estruturas de medição de desempenho. / The evaluation of computer network behavior through performance metrics is useful in protocol evaluation, application improvement and content choice, among others. The process of obtaining those metrics continues to be a complex task because most of the time there are no tools available for such. The performance of a network is easy to be obtained when the involved connections are limited to an Intranet. In this case, administrators have unrestricted access to all the involved equipments. On the other hand, when the equipments belong to different administrative domains, the performance evaluation becomes a very difficult task. The measurement infrastructures appear as a form of endowing the computer networks with instruments that facilitate measuring performance. A measurement infrastructure is a group of equipments, spread through several networks, designated to interact with each other quantifying the performance of the connections among them. The advantages of the use of measurement infrastructures are clear, although its use in wide scale is still problematic. That happens mainly due to scalability problems and to inability of equipment management belonging to different administrative domains. This work evaluated a set of measurement infrastructures and concluded that the treatment given to the management of such infrastructures is varied. In summary, there is not a set of standardized management functions. Based on this evaluation, this work presents a management model for measurement infrastructures. The proposed model maintains the administrative independence of the present points in the infrastructure but, also, allows the interaction among them by means of specific management functions. A prototype was implemented and deployed in a real environment for validation of the proposed management model. During the evaluation prototype period it was possible to confirm the importance of the management of the components of the measurement infrastructures. The experience of use of the prototype made possible to observe the benefits that can be obtained with the management of measurement infrastructures.

Em domínios com forte conteúdo visual, a interpretação de imagens por raciocínio visual pode ser mais eficaz na solução de problemas do que a interpretação de dados puramente textuais ou numéricos. No entanto, a representação do conhecimento visual é difícil de ser realizada por tratar-se de um conhecimento implícito para o observador. As ontologias de representação possibilitam a criação de estruturas para auxiliar na captura desse tipo de conhecimento, de forma a atribuir uma representação simbólica e significado semântico ao que está sendo visualizado. A formalização do conhecimento visual permite a sua utilização em processos de inferência, resultando na interpretação automática da imagem. O objetivo deste trabalho é a definição de construtos ontológicos que permitam descrever aspectos visuais presentes em uma imagem, com ênfase na atenção visual mais do que nos aspectos físicos dos objetos. Esses aspectos visuais são associados aos objetos físicos da imagem bem como aos objetos descritos no nível do conhecimento de domínio. Para cada um dos níveis foi definida uma ontologia de representação, sendo assim possível atribuir semântica específica a esses objetos através da descrição de seus atributos e manter a independência do conhecimento relativo a cada nível. O nível da imagem descreve os objetos passíveis de serem extraídos por algoritmos de processamento de imagem (embora esses algoritmos não tenham sido foco de estudo neste trabalho). O nível visual descreve objetos que são foco da atenção visual, tais como seções, interstícios e contornos. O nível semântico descreve os objetos da aplicação capturados através de aquisição de conhecimento. A identidade dos objetos modelados é garantida através de relações de mapeamento entre cada dois níveis adjacentes. O domínio de aplicação deste trabalho foi a Petrografia Sedimentar, com o objetivo de extrair por inferência a qualidade em termos de porosidade e permeabilidade de rochas reservatório de petróleo. Com ajuda do especialista, foi modelado um método de solução de problemas para identificação do grau de compactação da rocha, que raciocina sobre os conhecimentos modelados utilizando a ontologia proposta. Foi implementado um sistema que permite a descrição dos objetos individualizados através da segmentação manual da imagem, mapeando os dados descritos para a ontologia e aplicando sobre ela o método de solução de problemas. Esse sistema gera como resultado o grau de compactação da rocha, cuja imagem foi assim descrita. Uma validação preliminar da abordagem foi realizada através da descrição de imagens de rochas fazendo uso do sistema desenvolvido, confrontando os resultados com os obtidos por um geólogo para as mesmas rochas observadas. Na metade das amostras descritas, o sistema atingiu o mesmo resultado do especialista e, na outra metade, obteve grande aproximação dos resultados. / In domains that have strong visual content, the image interpretation applying visual reasoning can be more effective in solving problems than the interpretation of pure textual or numeric data. However, the representation of visual knowledge is hard to be achieved since, most of time, we are dealing with implicit knowledge for the observer. The representation ontologies allow the creation of structures for assisting the capture of this kind of knowledge, in order to associate a symbolic representation and semantic meaning to what it being visualize. The formalization of the visual knowledge allows its application for inference process, resulting in the automatic interpretation of image. The goal of this work is the definition of ontological constructs that allow describing the visual aspects presented in an image, giving more emphasis in the evidences captured by visual attention than in the physical aspects of the objects. These aspects are associated to the physical objects as well as to the objects described in the domain knowledge level. Separate representation ontologies were defined for each level, making possible to associate specific semantic content to the objects through the description of the attributes and to keep the independence of the knowledge related to each level. The image level describes the objects that are possible of being extracted by image processing algorithms (although these algorithms were not studied in this work). The visual knowledge describes the objects that capture the visual attention, such as sections, interstices and borders. The semantic level describes the application objects elicited by knowledge acquisition methods. The identity of the modeled objects is guaranteed through the mapping relation defined between each two adjacent levels. The application domain of this work is the Sedimentary Petrography, with the goal of extracting by inference methods the porosity and permeability quality of petroleum reservoir-rocks. With the aid of the expert, a problem-solving method that reasons over the knowledge formalized through the proposed ontology was modeled for the identification of the compaction level of the rock. Furthermore, it was implemented a system that supports the description of the objects individualized through a manual segmentation of the image. The described data was mapped to the ontology and the problem-solving method was applied to define the level of compaction. A preliminary validation was developed comparing the results achieved by the system with the manual interpretation done by the expert with the same rock samples. With the half of the described samples the system achieved the same results of the expert and has got strong approximation in the other half.

Com o desenvolvimento das redes de telecomunicações e o crescimento da heterogeneidade dos elementos presentes nessas redes, a tarefa de desenvolver o suporte de novas interfaces nos sistemas de gerência de redes de telecom ficou bastante complicada, pois cada interface e dispositivo de rede possuem suas peculiaridades, características e configurações. Com o intuito de facilitar o monitoramento das novas interfaces de telecom nos sistemas de gerência de redes, esse trabalho visa identificar semelhanças entre as interfaces e dispositivos utilizados pelas operadoras de telecom no Brasil. O estudo foi realizado através de pesquisas junto a empresas que desenvolvem esses equipamentos, formando um grupo de objetos básicos para o suporte de novas tecnologias em telecom. Para facilitar essa pesquisa na busca das semelhanças entre as interfaces de telecom, foi desenvolvida a ferramenta Device Compare, que a partir de uma base de dados de um sistema de gerência de redes de telecom, compara duas interfaces apresentando as similaridades entre os objetos gerenciados, mostrando o tipo do objeto (se é um objeto monitorado de configuração ou de estado), e o protocolo de comunicação utilizado para recuperar a informação. A partir do resultado da pesquisa entre as interfaces de telecom utilizadas no Brasil e a comparação de objetos monitorados pelo sistema de gerência feito pela ferramenta Device Compare, foi desenvolvido um inventário de objetos presentes na maioria das interfaces de telecom que visa facilitar o monitoramento de novas interfaces nos sistemas de gerência, e, através do conhecimento de gerência das interfaces anteriores, criar o suporte para as novas interfaces e dispositivos que chegam ao mercado. / With the development of telecommunications networks and the different types of netwok components, the task of supporting new technologies in network management systems became too complicated, due to the fact that every interface and every network element has different atributes, characteristics and configurations. This work will identify similarities between devices and interfaces used by telecom providers in Brasil with the intention of facilitating the support of new technologies in network management systems. This research will be done on companies that develop this devices forming a basic set of objects to support new technologies. In order to find this similarities, we developed the Device Compare which is a tool that access a database of network management system, and compare two interfaces showing the similarities among the monitored objects, presenting the type of the object, i.e. it shows if the object is monitored to derive status or if it has to be configured, showing the communication protocol used to retrieve the information. From the result of this study on telecom interfaces used in Brasil and the comparation of objects monitored by the management system made by Device Compare tool we implemented a list with the most common objects in telecom interfaces. This list will be used to facilitate the support of new interfaces in management systems, and through the knowledge of old interfaces management, create the support to new interfaces and new devices that appear in the telecommunication market.

Em março de 2006 o Internet Research Task Force (IRTF) propôs uma metodologia para medições sobre tráfegos SNMP, a fim de identificar os padrões de uso desse protocolo. Contudo, essa metodologia apresenta algumas limitações, tais como: ausência de técnicas para visualização de dados, não especificação de formas de comparação dos resultados obtidos a partir de vários arquivos de tráfego e falta de integração entre as ferramentas necessárias para a execução da metodologia. Esta dissertação de mestrado apresenta uma proposta de arquitetura para uma ferramenta Web que automatiza, de forma integrada, a execução das etapas da metodologia do IRTF, buscando solucionar os problemas identificados nessa metodologia. Essa arquitura foi implementada em um software denominado Management Traffic Analyzer, e técnicas de visualização específicas para os resultados gerados a partir de análises de tráfegos SNMP foram desenvolvidas especialmente para essa ferramenta. Por fim, utilizou-se o Management Traffic Analyzer para o estudo de amostras de tráfego SNMP provenientes de duas grandes redes brasileiras: a do ponto de presença da Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP) no Rio Grande do Sul, e a da própria RNP. / In March 2006 the Internet Research Task Force (IRTF) proposed a methodology for measuring SNMP traffic traces. However, this methodology presents some limitations, such as: absence of data visualization techniques, non specification of forms for comparing results obtained from various traffic traces and lack of integration among the needed tools for the execution of the methodology. This masters dissertation proposes an architecture of a web tool which automatizes, in an integrated fashion, the execution of the IRTF methodology’s steps. This architecture was implemented in a software which was called Managament Traffic Analyzer, and visualization techniques specific for the results generated by the SNMP traffic traces analyses were developed specifically for this tool. Finally, the Management Traffic Analyzer was used for the study of SNMP traffic traces originated from two large brazilian networks: the one of the Brazilian National Education and Research Network (RNP) point of presence in the state of Rio Grande do Sul, and the one of the RNP itself.