Muitos aspectos da gestão de redes de computadores, como a Qualidade de Serviço (QoS) e segurança, devem ser levados em consideração para garantir que a rede atenda às exigências de usuários e clientes. Felizmente, soluções de gestão de rede foram desenvolvidas para lidar com estes aspectos, tais como Redes Baseadas em Intenção (Intent-based Networking - IBN). IBN é um novo paradigma de rede que abstrai configurações de rede, permitindo que administradores especifiquem como a rede deve se comportar e não o que ele deve fazer. Nesta dissertação, apresentamos uma solução de IBN chamada INSpIRE (Integrated NFV-based Intent Refinement Envirorment). INSpIRE implementa uma técnica de refinamento para traduzir intenções em um conjunto de configurações para executar uma desejada cadeia de serviço em ambos, ambientes homogêneos (somente funções virtualizadas) e ambientes heterogêneos (funções virtualizadas e middleboxes físicas). A técnica de refinamento baseia-se em Requisitos Não Funcionais (Non-Functional Requirements - NFRs) e clustering para determinar quais funções de rede deverão compor a cadeia de serviços. Nossa solução é capaz de (i) determinar as funções específicas necessárias para o cumprimento de uma intenção, (ii) encadear estas funções de acordo com suas dependências e (iii) apresentar informações de baixo nível suficientes para que dispositivos de rede possam posteriormente orientar o tráfego de rede por essa cadeia de serviço. Além disso, para avaliar a viabilidade da nossa solução, estudos de caso no qual refletem situações de gestão do mundo real e uma avaliação da escalabilidade do processo de refinamento são detalhados. Por fim, os resultados mostraram que INSpIRE é capaz de fornecer uma cadeia de serviços que atende aos requisitos especificados na intenção em cenários pequenos e grandes. / Many aspects of the management of computer networks, such as quality of service and security, must be taken into consideration to ensure that the network meets the users and clients demands. Fortunately, management solutions were developed to address these aspects, such as Intent-Based Networking (IBN). IBN is a novel networking paradigm that abstracts network configurations by allowing administrators to specify how the network should behave and not what it should do. In this dissertation, we introduce an IBN solution called INSpIRE (Integrated NFV-based Intent Refinement Environment). INSpIRE implements a refinement technique to translate intents into a set of configurations to perform a desired service chain in both homogeneous environments (virtualized functions only) and heterogeneous environments (virtualized functions and physical middleboxes). This refinement technique relies on Non- Functional Requirements (NFRs) and clustering to determine the network functions that will compose the service chain. Our solution is capable of (i) determining the specific functions required to fulfill an intent, (ii) chaining these functions according to their dependencies, and (iii) presenting enough low-level information to network devices for posterior traffic steering. Furthermore, to assess the feasibility of our solution we detail case studies that reflects realworld management situations and evaluate the scalability of the refinement process. Finally, the results showed that INSpIRE is capable of delivering a service chain that meets the requirements specified in the intent in small and large scenarios.

Como resultados constatou-se que o modelo de tradução de políticas proposto permite automatizar o gerenciamento da infra-estrutura de grid e rede. Além disso, a solução apresentada fornece novas facilidades de gerenciamento em comparação as soluções de gerenciamento de grid baseadas em políticas encontradas na literatura. A implementação do protótipo do modelo junto ao sistema QAME permitiu que o gerenciamento do grid e da rede fosse realizado de maneira integrada usando uma hierarquia de tradução de políticas.

Atualmente, quando falamos em Internet, não podemos somente pensar em serviços que utilizam correio eletrônico ou acessam informações de sites através de um navegador. Dentre alguns serviços utilizados na Internet, podemos destacar a videoconferência. Videoconferência contempla, além do intercâmbio de áudio e vídeo entre duas pessoas ou grupos, também o compartilhamento de dados. Os serviços e protocolos definidos nas recomendações H.323 (para videoconferência) e T.120 (para a colaboração de dados) do ITU são bastante complexos e ocorrem muitos problemas na sua utilização em redes de pacotes funcionando segundo o princípio de best effort da Internet. Nesta dissertação de mestrado são apresentados alguns resultados do estudo realizado sobre o contexto de videoconferência, suas soluções e protocolos, com ênfase nos protocolos padronizados para colaboração de dados dentro de uma videoconferência e a sua estrutura. Esta dissertação também apresenta uma proposta de solução para uma aplicação que utilize transferência de arquivos nos moldes do padrão ITU T.127, mas que atenda aos requisitos de menor complexidade (tráfego e processamento). A proposta utiliza as estratégias de simplificação dos protocolos usados no contexto de colaboração de dados em ambiente que ainda mantenha compatibilidade com o ambiente T.120 e, sobretudo utilizando a Internet.

A configuração de dispositivos é uma tarefa crítica de gerenciamento, pois envolve alterações no estado da rede, da qual, cada vez mais, se exige um funcionamento com garantias de qualidade de serviço (QoS) e com um menor número possível de falhas ou interrupções. Por esse motivo, evidencia-se a importância do uso de protocolos adequados à tarefa de configuração. A opção natural e mais aceita atualmente, o protocolo SNMP, apresenta lacunas e falhas que o tornaram insuficiente para atender esses requisitos de configuração. Dentre os protocolos de configuração disponíveis na atualidade, destaca-se o NETCONF. Por outro lado, SOAP também pode ser usado para configuração e vem ganhando importância com a atual popularização dos Web Services, os quais proporcionam interoperabilidade entre aplicações Web. Enquanto o NETCONF é um protocolo específico para configurações, o SOAP é um protocolo genérico para realizar chamadas remotas de procedimentos (RPC). Ambos podem ser encapsulados em protocolos diferentes, formando arquiteturas de redes distintas. É importante notar que, pelo fato da proposta do protocolo NETCONF ser recente, tem-se poucos (ou talvez nenhum) resultados a respeito do desempenho do NETCONF e seus possíveis encapsulamentos. Uma questão importante que normalmente também surge neste contexto é a da real necessidade de um novo protocolo de configuração como o NETCONF, mediante a existência de um protocolo de uso geral já amplamente aceito como é o caso do SOAP. Nessa dissertação é discutido o uso de NETCONF e SOAP para a configuração de dispositivos. Além disso, são apresentados protótipos que implementam tais protocolos. Para tal, são considerados quatro cenários de gerenciamento utilizando arquiteturas de protocolos distintas que permitiram a realização de avaliações de desempenho dos mesmos em relação ao tempo de resposta e consumo de banda. O resultado dessas avaliações aliado ao estudo realizado sobre as tecnologias envolvidas não ajudou a justificar a existência do NETCONF, apesar da ligeira vantagem do NETCONF sobre o SOAP na questão de tempo de resposta, que pode ser explicada pelas diferentes linguagens de programação empregadas nas implementações. Concluiu-se que o NETCONF pode ser assim eficientemente substituído pelo protocolo SOAP sem perda de funcionalidades e com ganho em relação ao consumo de banda.

Muitos aspectos da gestão de redes de computadores, como a Qualidade de Serviço (QoS) e segurança, devem ser levados em consideração para garantir que a rede atenda às exigências de usuários e clientes. Felizmente, soluções de gestão de rede foram desenvolvidas para lidar com estes aspectos, tais como Redes Baseadas em Intenção (Intent-based Networking - IBN). IBN é um novo paradigma de rede que abstrai configurações de rede, permitindo que administradores especifiquem como a rede deve se comportar e não o que ele deve fazer. Nesta dissertação, apresentamos uma solução de IBN chamada INSpIRE (Integrated NFV-based Intent Refinement Envirorment). INSpIRE implementa uma técnica de refinamento para traduzir intenções em um conjunto de configurações para executar uma desejada cadeia de serviço em ambos, ambientes homogêneos (somente funções virtualizadas) e ambientes heterogêneos (funções virtualizadas e middleboxes físicas). A técnica de refinamento baseia-se em Requisitos Não Funcionais (Non-Functional Requirements - NFRs) e clustering para determinar quais funções de rede deverão compor a cadeia de serviços. Nossa solução é capaz de (i) determinar as funções específicas necessárias para o cumprimento de uma intenção, (ii) encadear estas funções de acordo com suas dependências e (iii) apresentar informações de baixo nível suficientes para que dispositivos de rede possam posteriormente orientar o tráfego de rede por essa cadeia de serviço. Além disso, para avaliar a viabilidade da nossa solução, estudos de caso no qual refletem situações de gestão do mundo real e uma avaliação da escalabilidade do processo de refinamento são detalhados. Por fim, os resultados mostraram que INSpIRE é capaz de fornecer uma cadeia de serviços que atende aos requisitos especificados na intenção em cenários pequenos e grandes. / Many aspects of the management of computer networks, such as quality of service and security, must be taken into consideration to ensure that the network meets the users and clients demands. Fortunately, management solutions were developed to address these aspects, such as Intent-Based Networking (IBN). IBN is a novel networking paradigm that abstracts network configurations by allowing administrators to specify how the network should behave and not what it should do. In this dissertation, we introduce an IBN solution called INSpIRE (Integrated NFV-based Intent Refinement Environment). INSpIRE implements a refinement technique to translate intents into a set of configurations to perform a desired service chain in both homogeneous environments (virtualized functions only) and heterogeneous environments (virtualized functions and physical middleboxes). This refinement technique relies on Non- Functional Requirements (NFRs) and clustering to determine the network functions that will compose the service chain. Our solution is capable of (i) determining the specific functions required to fulfill an intent, (ii) chaining these functions according to their dependencies, and (iii) presenting enough low-level information to network devices for posterior traffic steering. Furthermore, to assess the feasibility of our solution we detail case studies that reflects realworld management situations and evaluate the scalability of the refinement process. Finally, the results showed that INSpIRE is capable of delivering a service chain that meets the requirements specified in the intent in small and large scenarios.

Como resultados constatou-se que o modelo de tradução de políticas proposto permite automatizar o gerenciamento da infra-estrutura de grid e rede. Além disso, a solução apresentada fornece novas facilidades de gerenciamento em comparação as soluções de gerenciamento de grid baseadas em políticas encontradas na literatura. A implementação do protótipo do modelo junto ao sistema QAME permitiu que o gerenciamento do grid e da rede fosse realizado de maneira integrada usando uma hierarquia de tradução de políticas.

Atualmente, quando falamos em Internet, não podemos somente pensar em serviços que utilizam correio eletrônico ou acessam informações de sites através de um navegador. Dentre alguns serviços utilizados na Internet, podemos destacar a videoconferência. Videoconferência contempla, além do intercâmbio de áudio e vídeo entre duas pessoas ou grupos, também o compartilhamento de dados. Os serviços e protocolos definidos nas recomendações H.323 (para videoconferência) e T.120 (para a colaboração de dados) do ITU são bastante complexos e ocorrem muitos problemas na sua utilização em redes de pacotes funcionando segundo o princípio de best effort da Internet. Nesta dissertação de mestrado são apresentados alguns resultados do estudo realizado sobre o contexto de videoconferência, suas soluções e protocolos, com ênfase nos protocolos padronizados para colaboração de dados dentro de uma videoconferência e a sua estrutura. Esta dissertação também apresenta uma proposta de solução para uma aplicação que utilize transferência de arquivos nos moldes do padrão ITU T.127, mas que atenda aos requisitos de menor complexidade (tráfego e processamento). A proposta utiliza as estratégias de simplificação dos protocolos usados no contexto de colaboração de dados em ambiente que ainda mantenha compatibilidade com o ambiente T.120 e, sobretudo utilizando a Internet.

A configuração de dispositivos é uma tarefa crítica de gerenciamento, pois envolve alterações no estado da rede, da qual, cada vez mais, se exige um funcionamento com garantias de qualidade de serviço (QoS) e com um menor número possível de falhas ou interrupções. Por esse motivo, evidencia-se a importância do uso de protocolos adequados à tarefa de configuração. A opção natural e mais aceita atualmente, o protocolo SNMP, apresenta lacunas e falhas que o tornaram insuficiente para atender esses requisitos de configuração. Dentre os protocolos de configuração disponíveis na atualidade, destaca-se o NETCONF. Por outro lado, SOAP também pode ser usado para configuração e vem ganhando importância com a atual popularização dos Web Services, os quais proporcionam interoperabilidade entre aplicações Web. Enquanto o NETCONF é um protocolo específico para configurações, o SOAP é um protocolo genérico para realizar chamadas remotas de procedimentos (RPC). Ambos podem ser encapsulados em protocolos diferentes, formando arquiteturas de redes distintas. É importante notar que, pelo fato da proposta do protocolo NETCONF ser recente, tem-se poucos (ou talvez nenhum) resultados a respeito do desempenho do NETCONF e seus possíveis encapsulamentos. Uma questão importante que normalmente também surge neste contexto é a da real necessidade de um novo protocolo de configuração como o NETCONF, mediante a existência de um protocolo de uso geral já amplamente aceito como é o caso do SOAP. Nessa dissertação é discutido o uso de NETCONF e SOAP para a configuração de dispositivos. Além disso, são apresentados protótipos que implementam tais protocolos. Para tal, são considerados quatro cenários de gerenciamento utilizando arquiteturas de protocolos distintas que permitiram a realização de avaliações de desempenho dos mesmos em relação ao tempo de resposta e consumo de banda. O resultado dessas avaliações aliado ao estudo realizado sobre as tecnologias envolvidas não ajudou a justificar a existência do NETCONF, apesar da ligeira vantagem do NETCONF sobre o SOAP na questão de tempo de resposta, que pode ser explicada pelas diferentes linguagens de programação empregadas nas implementações. Concluiu-se que o NETCONF pode ser assim eficientemente substituído pelo protocolo SOAP sem perda de funcionalidades e com ganho em relação ao consumo de banda.

Muitos aspectos da gestão de redes de computadores, como a Qualidade de Serviço (QoS) e segurança, devem ser levados em consideração para garantir que a rede atenda às exigências de usuários e clientes. Felizmente, soluções de gestão de rede foram desenvolvidas para lidar com estes aspectos, tais como Redes Baseadas em Intenção (Intent-based Networking - IBN). IBN é um novo paradigma de rede que abstrai configurações de rede, permitindo que administradores especifiquem como a rede deve se comportar e não o que ele deve fazer. Nesta dissertação, apresentamos uma solução de IBN chamada INSpIRE (Integrated NFV-based Intent Refinement Envirorment). INSpIRE implementa uma técnica de refinamento para traduzir intenções em um conjunto de configurações para executar uma desejada cadeia de serviço em ambos, ambientes homogêneos (somente funções virtualizadas) e ambientes heterogêneos (funções virtualizadas e middleboxes físicas). A técnica de refinamento baseia-se em Requisitos Não Funcionais (Non-Functional Requirements - NFRs) e clustering para determinar quais funções de rede deverão compor a cadeia de serviços. Nossa solução é capaz de (i) determinar as funções específicas necessárias para o cumprimento de uma intenção, (ii) encadear estas funções de acordo com suas dependências e (iii) apresentar informações de baixo nível suficientes para que dispositivos de rede possam posteriormente orientar o tráfego de rede por essa cadeia de serviço. Além disso, para avaliar a viabilidade da nossa solução, estudos de caso no qual refletem situações de gestão do mundo real e uma avaliação da escalabilidade do processo de refinamento são detalhados. Por fim, os resultados mostraram que INSpIRE é capaz de fornecer uma cadeia de serviços que atende aos requisitos especificados na intenção em cenários pequenos e grandes. / Many aspects of the management of computer networks, such as quality of service and security, must be taken into consideration to ensure that the network meets the users and clients demands. Fortunately, management solutions were developed to address these aspects, such as Intent-Based Networking (IBN). IBN is a novel networking paradigm that abstracts network configurations by allowing administrators to specify how the network should behave and not what it should do. In this dissertation, we introduce an IBN solution called INSpIRE (Integrated NFV-based Intent Refinement Environment). INSpIRE implements a refinement technique to translate intents into a set of configurations to perform a desired service chain in both homogeneous environments (virtualized functions only) and heterogeneous environments (virtualized functions and physical middleboxes). This refinement technique relies on Non- Functional Requirements (NFRs) and clustering to determine the network functions that will compose the service chain. Our solution is capable of (i) determining the specific functions required to fulfill an intent, (ii) chaining these functions according to their dependencies, and (iii) presenting enough low-level information to network devices for posterior traffic steering. Furthermore, to assess the feasibility of our solution we detail case studies that reflects realworld management situations and evaluate the scalability of the refinement process. Finally, the results showed that INSpIRE is capable of delivering a service chain that meets the requirements specified in the intent in small and large scenarios.

Atualmente, quando falamos em Internet, não podemos somente pensar em serviços que utilizam correio eletrônico ou acessam informações de sites através de um navegador. Dentre alguns serviços utilizados na Internet, podemos destacar a videoconferência. Videoconferência contempla, além do intercâmbio de áudio e vídeo entre duas pessoas ou grupos, também o compartilhamento de dados. Os serviços e protocolos definidos nas recomendações H.323 (para videoconferência) e T.120 (para a colaboração de dados) do ITU são bastante complexos e ocorrem muitos problemas na sua utilização em redes de pacotes funcionando segundo o princípio de best effort da Internet. Nesta dissertação de mestrado são apresentados alguns resultados do estudo realizado sobre o contexto de videoconferência, suas soluções e protocolos, com ênfase nos protocolos padronizados para colaboração de dados dentro de uma videoconferência e a sua estrutura. Esta dissertação também apresenta uma proposta de solução para uma aplicação que utilize transferência de arquivos nos moldes do padrão ITU T.127, mas que atenda aos requisitos de menor complexidade (tráfego e processamento). A proposta utiliza as estratégias de simplificação dos protocolos usados no contexto de colaboração de dados em ambiente que ainda mantenha compatibilidade com o ambiente T.120 e, sobretudo utilizando a Internet.