Produtos e serviços oferecidos pelas organizações modernas são geralmente projetados, implantados e mantidos por meio de infraestruturas de Tecnologia da Informação (TI) de grande escala. Além de obter o melhor desempenho dos produtos e serviços oferecidos, é essencial que essas organizações façam uso de práticas adequadas para o gerenciamento dos recursos que compõem as tais infraestruturas. Para esse m, foram propostos recentemente alguns padrões e bibliotecas de melhores práticas para o gerenciamento de infraestruturas e serviços de TI. Entre as mais amplamente aceitas, tanto da academia quanto na indústria, vale destacar o Information Technology Infrastructure Library (ITIL). Um ponto comum na maioria desses padrões e bibliotecas é a preocupação explícita com os riscos relacionados as atividades de TI. Lidar proativamente com eventos adversos e favoráveis que possam surgir durante as operações cotidianas pode evitar, por exemplo: atrasos na a implantação de serviços, extrapolação no custo de atividades, falhas previsíveis nos recursos manipulados, e consequentemente, desperdício de dinheiro. Apesar da sua importância, o gerenciamento de riscos em ambientes de TI, na prática, geralmente sofre pela falta de automação e padronização. Habitualmente, tal gerenciamento é realizado pelos participantes das atividades em entrevistas e brainstorms, o que geralmente acaba consumindo tempo/recursos de forma excessiva e sendo muito impreciso para guiar a tomada de decisão. Portanto, nesta dissertação, um framework para dar suporte a automação de algumas fases cruciais do gerenciamento de riscos é proposto com o objetivo de tornar tal gerenciamento mais simples, rápido e preciso. O framework proposto é direcionado para sistemas de gerenciamento baseados em work flow. A ideia básica é aprender a partir de problemas relatados em work flows executados no passado, além de estimar os riscos para execuções futuras. Além disso, são propostos relatórios de risco compreensivos e interativos com o objetivo de facilitar a análise dos mesmos pelos humanos envolvidos. O framework proposto teve sua aplicabilidade avaliada em dois estudos de caso em áreas relacionadas à TI, a saber: Gerenciamento de Mudanças e Gerenciamento de Projetos de TI. Os resultados demonstram como o framework pode ser útil não apenas para acelerar o processo de estimativa de riscos, mas também para auxiliar a tomada de decisão dos gerentes de projetos e operadores de TI, ao organizar as informações relacionadas aos riscos de forma detalhada e ao mesmo tempo compreensiva. Além disso, a abordagem modular empregada na concepção do framework proposto permite que este seja genérico o su ciente para ser utilizado em diferentes contextos (mudanças e projetos) e, ainda assim, personalizável para se adaptar às exigências mais específicas de cada contexto. / Products and services provided by modern organizations are usually designed, deployed, and supported by large-scale Information Technology (IT) infrastructures. In order to obtain the best performance out of provided products and services, it is essential that these organizations enforce rational practices for the management of resources that compose their infrastructures. For this purpose, in recent years a few standards and libraries of best practices for IT infrastructures and services management have been proposed. Among the most widely accepted proposals, in both academy and industry, is worth mentioning the Information Technology Infrastructure Library (ITIL). A common point in most of those standards and libraries is the explicit concern with the risks related to IT activities. Proactively dealing with adverse and favorable events that may arise during everyday operations might prevent, for example: delay on deployment of services, cost overrun in activities, predictable failures of handled resources, and, consequently waste of money. Although important, risk management in practice usually lacks in automation and standardization in IT environments. Generally, it is performed by stakeholders in interviews and brainstorms, which may be a very time/resource-consuming task and sometimes too imprecise to guide risk related decisions. Therefore, in this dissertation, a framework to support the automation of some key phases of risk management is proposed, aiming to make it simpler, faster, and more accurate. The proposed framework is targeted to work ow-based IT management systems. The main approach is to learn from problems reported in the history of previously conducted work ows in order to estimate risks for future executions. Furthermore, comprehensive and interactive risk reports are proposed aiming to ease the analysis of assessed risks by involved humans. The proposed framework had its applicability evaluated in two case studies both in IT related areas, namely: IT Change Management and IT Project Management. The results show how the framework is not only useful to speed up the risk assessment process, but also to assist the decision making of project managers and IT operators by organizing risk detailed information in a comprehensive way. In addition, the modular approach employed in the design of the proposed framework allows it to be generic enough to t in di erent contexts (changes and projects) and still customizable to adapt to more speci c requirements.

O uso de notificações para informar o estado dos dispositivos e serviços da rede possui um papel crucial para garantir o correto funcionamento da rede e assim evitar custos desnecessários. Serviços de presença, que podem ser desenvolvidos utilizando o mecanismo de notificações, foram planejados com o objetivo de fornecer meios para que informações de estado sejam entregues corretamente aos interessados. Contudo, até agora, o uso destes serviços no contexto do gerenciamento de redes ainda permanece desconhecido. Sendo assim, os principais objetivos desta dissertação são investigar a viabilidade da utilização de serviços de presença em gerenciamento de redes e identificar os cenários mais adequados para sua utilização. Para atingir tais objetivos nesta dissertação é proposta uma arquitetura de gerenciamento que utiliza serviços de presença como mecanismo de notificação em processos de gerenciamento de redes. Com base nesta arquitetura foi desenvolvido um protótipo, onde alguns dos principais serviços de presença existentes na literatura foram integrados. Este protótipo foi então incorporado à estrutura do sistema de gerenciamento de redes ManP2P, adicionando à este funcionalidades para o envio de notificações. Por fim, o protótipo desenvolvido, junto com os serviços de presença selecionados, foram avaliados em um ambiente de testes, onde se procurou observar o comportamento de cada serviço de presença em diferentes situações. Os resultados obtidos indicam que o uso de serviços de presença como mecanismo de notificação no contexto do gerenciamento é viável, contudo, é necessário escolher qual serviço de presença que melhor atende às necessidades dos administradores. Além disso, os resultados indicam quais são os serviços mais adequados para cada situação, permitindo assim que as informações de presença sejam encaminhadas da forma mais efetiva possível aos interessados. / The use of notifications to report the status of underlying communication networks has a crucial impact on the performance of the managed network itself. Presence services, which are implemented using notification messages, have been designed with the objective to provide ways of delivering accurate presence information to interested parties. However, up to now, the use of presence services in the network management discipline has not been properly addressed. Therefore, the main objectives of this work are, to investigate the viability of presence services use and to identify the best situations where this mechanism can be used. In order to accomplish the investigation, this work proposes a network management architecture that employs presence services as a notification mechanism into traditional network management processes. Based on this architecture, a prototype was built and some of the main presence services available in the literature have been integrated. This prototype was integrated into the structure of a P2P-based network management system named ManP2P, adding features for sending notifications. At last, the developed prototype and the selected presence services, have been evaluated through a set of tests performed over a testbed. The obtained results present the availability of using presence services in the context of network management. Nevertheless, they also show that is necessary to match the best presence services with the administrator’s requirements. Moreover those results characterize each services are more suitable for which network management situation, thus, helping to improve the notification process.

O gerenciamento de redes é realizado seguindo diversos modelos, baseados em diferentes paradigmas. Os paradigmas tradicionais de gerenciamento compreendem o paradigma centralizado e o paradigma hierárquico fracamente distribuído. Tais paradigmas, contudo, apresentam limitações para o gerenciamento de diversas redes atuais, em virtude de fatores como o aumento em tamanho, em complexidade e em heterogeneidade destas redes. Em adição a estes fatores, existem atualmente contextos de rede que, por apresentarem certas peculiaridades, não podem ser gerenciados de modo apropriado por tais modelos. Estas limitações e requisitos diferenciados encontrados nas redes atuais trazem a necessidade do emprego de modelos de gerenciamento inovadores, baseados nos paradigmas fortemente distribuídos. Neste contexto, uma tecnologia que se mostra promissora para o desenvolvimento de um modelo de gerenciamento com tais características é a tecnologia peer-to-peer (P2P). Esta Tese versa sobre estes tópicos. Discute, como primeiro objetivo, as limitações dos modelos tradicionais para o gerenciamento de contextos modernos de rede, isto é, contextos de redes atuais que possuem particularidades distintas e, com isto, demandam requisitos de gerenciamento específicos, não identificados nas redes tradicionais. Define e investiga, então, como segundo objetivo, um modelo de gerenciamento fortemente distribuído baseado na tecnologia P2P. Este modelo visualiza a rede P2P como uma infra-estrutura que provê suporte para que as operações de gerenciamento sejam desempenhadas com forte distribuição. Por fim, como terceiro objetivo, analisa como as soluções de gerenciamento para redes atuais baseadas neste modelo podem ser classificadas segundo os paradigmas de gerenciamento das principais taxonomias propostas na literatura. Tal análise proporciona a identificação das limitações destas taxonomias para a classificação das soluções de gerenciamento requeridas para os contextos de redes atuais e deu origem à definição de uma taxonomia para soluções de gerenciamento que destaca as características e os requisitos demandados dos modelos de gerenciamento modernos. / Network management is carried out following several models, based on different paradigms. Traditional management paradigms consist of centralized and weakly distributed hierarchical ones. However, such paradigms present limitations to be applied to the management of several today networks. This occurs because of some issues such as the grown in size, complexity and heterogeneity of such networks. Additionally, nowadays, there are network contexts that can not be appropriately managed by such models because of some context peculiarities. Those today’s networks drawbacks and requirements demand the employment of innovative models, based on strongly distributed paradigms. A technology that seems promising in addressing such needs is peer-to-peer (P2P). This Thesis discusses about those topics. As its first objective, the Thesis discusses traditional models drawbacks to the management of modern network contexts, this is, current network contexts that have some different peculiarities and, because of them, demand specific management requirements not existent in traditional networks. As its second objective, the Thesis defines and investigates a strongly distributed management model based on P2P technology. Such model looks at P2P network as an infrastructure that can be used as support to management operations be accomplished in a strongly distributed way. Finally, as its third objective, the Thesis analyses how the management solutions based on such model can be classified according the management paradigms of the main literature taxonomies. Such analysis provides the identification of taxonomies limitations to the classification of management solutions required by today’s network contexts. It has originated the definition of a management solution taxonomy that emphasizes the features and requirements demanded of modern management models.

A procura por uma forma de, fácil e rapidamente, retirar conhecimento de um especialista e transmiti-lo a outros profissionais tem levado ao desenvolvimento de diversas pesquisas que unem metodologias de raciocínio com o atendimento a problemas. Os ambientes corporativos demonstram sua eficiência baseados na maneira como desenvolvem suas tarefas. Cada vez mais, buscam alternativas que os ajudem a responder por atividades e problemas ocorridos, as quais podem significar um processo de manutenção que pode decidir o nível de eficiência e competência da organização. Estas alternativas compreendem ferramentas ou profissionais, os quais transformaram-se em especialistas por adquirirem conhecimento e capacidade em prover soluções a problemas. As características de um problema podem ser alteradas sob alguns aspectos mas, mesmo em domínios mais complexos como a gerência de redes de computadores ou a medicina, algo que foi aprendido sempre tem utilidade em novas situações. Este é o tipo de conhecimento e raciocínio próprios de um especialista, ou seja, o uso de suas experiências. Raciocínio Baseado em Casos (case-based reasoning) é uma metodologia de inteligência artificial que apresenta a forma de raciocínio semelhante à de um especialista, onde o raciocínio é obtido por um processo de recordar um exemplo concreto. Porém, as pesquisas que a utilizam, geralmente, desenvolvem trabalhos para um específico tipo de domínio de problema, o que resulta em alterações de programação, caso estes desejem ser adaptados para outros domínios. Este procedimento, muitas vezes, é tido como difícil e trabalhoso Baseando-se neste contexto, o presente trabalho apresenta um mecanismo que fornece inclusões de conhecimento de especialistas, independente do tipo de domínio de problema, e raciocínio sobre este conhecimento, de forma a auxiliar usuários com problemas referentes ao domínio cadastrado. Para tanto, a implementação baseou-se na união de sistemas de registros de problemas (trouble ticket systems) com raciocínio baseado em casos, propondo uma forma auxiliar no conhecimento e busca de soluções em domínios de problema. O estudo, além de fazer uso das metodologias citadas acima, usa o domínio de gerenciamento de segurança em redes de computadores para exercitar suas funções, provar sua utilidade e dificuldades. Assim, um estudo mais detalhado sobre os problemas que cercam o domínio de segurança em redes TCP/IP foi desenvolvido.

Com o crescimento em número e diversidade dos componentes das redes de computadores, surge a necessidade de buscar uma maneira consistente de realizar seu gerenciamento para, com isso, manter toda sua estrutura funcionando de forma suave e atendendo às necessidades de seus usuários e às expectativas de seus administradores. Em aspectos gerais, as abordagens centralizadas têm se mostrado inadequadas para o gerenciamento de redes de computadores com um grande número de nós ou com grande diversidade de dispositivos. A necessidade de distribuição da gerência torna-se, assim, evidente, onde vários operadores administram cooperativamente a rede, cada um sendo responsável por um segmento da mesma, mas que precisam poder inspecionar os demais segmentos para poder resolver problemas distintos. Por isso a necessidade de um sistema de suporte ao gerenciamento cooperativo, que forneça suporte à interação dos administradores, independente de tempo e da localização dos participantes. É esse sistema que determinará como os administradores vão se comunicar, distribuir responsabilidades, compartilhar informações, e utilizar as ferramentas disponíveis. Nesse contexto, esta dissertação de mestrando apresenta a proposta de um ambiente de gerenciamento distribuído e cooperativo, baseado na tecnologia P2P. Esse ambiente oferece quatro serviços: compartilhamento de arquivos de configuração de dispositivos, compartilhamento de registros de dispositivos, configuração de dispositivos e solicitação de reserva de banda. A partir da proposta do ambiente foi implementada em Java, utilizando a plataforma de desenvolvimento JXTA, uma aplicação para a realização de testes, com o objetivo de confirmar a possibilidade de utilização da aplicação para realizar o gerenciamento de redes. Os parâmetros observados nas avaliações de desempenho foram o tráfego gerado e o tempo de resposta. Os resultados dos testes comprovaram a possibilidade da utilização de sistemas P2P para facilitar o gerenciamento cooperativo de redes e foram bastante satisfatórios com relação aos parâmetros avaliados. / With the increasing number and diversity of components of the computer networks, comes the necessity to find a consistent way to manage modern networks. This is required in order to keep all network infrastructures working in a proper and smooth way, while taking care of to the network users’ necessities and filling the network administrators’ expectations. In general aspects, the centralized management approaches are inadequate for the management of networks with a great number of nodes or great diversity of devices. The necessity of a distributed management thus becomes evident. In such distributed management, a group of administrators manages a single network in a cooperative fashion, each administrator being responsible for a segment of the managed network but at the same time being able to inspect other remote segments in order to solve non-overlapping problems. That is the motivation for having management systems with proper cooperative management support that allows interactions among administrators independent of time and location. Such a system will determine how administrators will communicate to delegate responsibilities, share information, and use the available tools. In this context, this dissertation presents the proposal of a distributed and cooperative management environment based on P2P technology. This environment offers four services: sharing of device configuration files, sharing of registered devices, configuration of devices, and bandwidth reservation. Based on the proposed environment, a Java application, using the JXTA development platform, has been implemented. This application allowed us to test and confirm the possibility of using P2P technologies for network management. In addition, the performance of the implemented solution has been measured considering the generated management traffic and response time. The results from the evaluation tests had proven the possibility of the use of P2P systems to facilitate the cooperative network management and had been sufficiently satisfactory in relation to the evaluated parameters.

No contexto do gerenciamento de redes de computadores, domínios são recursos utilizados para agrupar objetos gerenciáveis. Os mapas de rede utilizados pelos sistemas de gerenciamento são exemplos bastante comuns do uso de domínios. Domínios são importantes porque as ações de gerenciamento podem ser aplicadas a todos os objetos gerenciáveis membros de um domínio ao mesmo tempo, não sendo necessário, então, repetir a mesma ação em cada objeto gerenciável, um a um. Domínios que necessitam ser rapidamente criados, utilizados e descartados são referenciados nesta dissertação de mestrado como domínios dinâmicos. Atualmente, na maioria dos sistemas de gerenciamento de redes não existem facilidades disponíveis para suportar o conceito desse tipo de domínios. Em relação aos aspectos de visualização, a apresentação visual de domínios deve ser realizada de forma adequada, visto que, atualmente, as GUIs estão presentes na maioria dos sistemas de gerenciamento. Entretanto, os processos de visualização de domínios utilizados pelos sistemas de gerenciamento atuais apresentam limitações em relação à configuração de características visuais dos domínios apresentados. Essas características são estáticas, não permitindo ao usuário, dessa forma, escolher como deseja visualizar um determinado domínio. Nesta dissertação de mestrado são apresentados a definição e o desenvolvimento de duas novas linguagens que têm por objetivo aperfeiçoar a criação e a visualização de domínios dinâmicos. A primeira linguagem é baseada em um modelo de informação do ambiente gerenciado e é utilizada para criar, de forma automatizada, novos domínios dinâmicos. Tal modelo de informação é formado por classes, atributos e relacionamentos entre as classes. A segunda linguagem, por sua vez, é usada para configurar características visuais dos domínios dinâmicos criados por meio da primeira linguagem. Esta dissertação apresenta, também, um protótipo desenvolvido para suportar as linguagens de criação e visualização de domínios dinâmicos criadas. A partir desse protótipo, é possível criar domínios dinâmicos relacionados a informações da rede de computadores utilizada, bem como personalizar a visualização dos domínios dinâmicos criados. Além disso, o protótipo possibilita, também, a obtenção de algumas informações dos membros dos domínios dinâmicos criados. O protótipo é baseado na Web e foi desenvolvido utilizando-se as tecnologias PRECCX, PHP, MySQL e SNMP. Como será visto ao final, as linguagens definidas e o protótipo desenvolvido mostram que o suporte a domínios dinâmicos objetivado pode ser efetivo e melhorar, sensivelmente, os processos de gerenciamento de redes. A integração da implementação desenvolvida junto ao ambiente QAME, por exemplo, permite atualmente que os administradores possam selecionar, através das linguagens, os equipamentos de uma rede com QoS que precisam ser configurados através do processo de aplicação de políticas original do QAME. / In the computer networks management context, domains are facilities used to group managed objects. The network maps presented in the management systems are the most common examples of the use of domains. Domains are important because the management actions can be applied to all managed objects that are members of a domain at the same time, not being necessary, then, to repeat the same action in each managed object one by one. Domains that need to be quickly created, used and discarded are referenced in this work as dynamic domains. Currently, in the majority of the available network management systems there are no proper facilities to support this type of domains. Concerning the visualization aspects, the domains visual presentation must be carried through of adjusted form, since, currently, the GUIs are present in the majority of the management systems. However, the domains visualization processes used by the current management systems present limitations related to the visual features configuration of the presented domains. These features are static, not allowing the user, this way, to choose how he or she desires to visualize one determined domain. This work presents the definition and the development of two new languages whose goals is to enhance the creation and the visualization of dynamic domains. The first language is based on a managed environment information model and is used to create, forming an automated fashion, new dynamic domains. Such information model is formed by classes, attributes and relationships between the classes. The second language, on its turn, is used to configure visual features of the dynamic domains created by the first language. This work also presents a prototype developed to support the defined dynamic domains creation and visualization languages. With this prototype it is possible to create dynamic domains based on the information of the computer network used, as well as customizing the visualization of the dynamic domains created. Moreover, the prototype makes possible the attainment of some members information of the dynamic domains created. The prototype is based on the Web and was developed using technologies as PRECCX, PHP, MySQL and SNMP. As will be seen in the end, the defined languages and the developed prototype shows that the desired dynamic domains support can be effective and improve, significantly, the network management processes. The integration of the implementation developed together to the QAME environment, for example, allows currently that the administrators can select, through the languages, the QoS network devices that need to be configured through the original policies application process of the QAME.

Computação em nuvem é um paradigma em que provedores oferecem recursos computacionais como serviços, que são contratados sob demanda e são acessados através da Internet. Os conjuntos de recursos computacionais contratados são chamados de cloud slices, cujo monitoramento fornece métricas essenciais para atividades como a operação da infraestrutura, verificação do cumprimento de SLAs e medição da qualidade do serviço percebida pelos usuários. Além disso, o monitoramento também é oferecido como serviço para os usuários, que podem contratar métricas ou serviços de monitoramento diferenciados para seus cloud slices. O conjunto de métricas associadas a um cloud slice juntamente com as configurações necessárias para coletá-las pelas soluções de monitoramento é chamado de monitoring slice, cuja função é acompanhar o funcionamento do cloud slice. Entretanto, a escolha de soluções para serem utilizadas nos monitoring slices é prejudicada pela falta de integração entre soluções e plataformas de computação em nuvem. Para contornar esta falta de integração, os administradores precisam implementar scripts geralmente complexos para coletar informações sobre os cloud slices hospedados na plataforma, descobrir as operações realizadas na plataforma, determinar quais destas operações precisam ser refletidas no monitoramento de acordo com as necessidades do administrador e gerar as configurações dos monitoring slices. Nesta dissertação é proposto um framework que mantém monitoring slices atualizados automaticamente quando cloud slices são criados, modificados ou destruídos na plataforma de nuvem. Neste framework, os monitoring slices são mantidos de acordo com regras predefinidas pelos administradores oferecendo a flexibilidade que não está disponível nas soluções de monitoramento atuais. Desta forma, o desenvolvimento de scripts complexos é substituído pela configuração dos componentes do framework de acordo com as necessidades dos administradores em relação ao monitoramento. Estes componentes realizam a integração do framework com as plataformas e soluções de monitoramento e podem já ter sido desenvolvidos por terceiros. Caso o componente necessário não esteja disponível, o administrador pode desenvolvê-lo facilmente aproveitando as funcionalidades oferecidas pelo framework. Para avaliar o framework no contexto de nuvens do modelo IaaS, foi desenvolvido o protótipo chamado FlexACMS (Flexible Automated Cloud Monitoring Slices). A avaliação do FlexACMS mostrou que o tempo de resposta para a criação de monitoring slices é independente do número de cloud slices no framework. Desta forma, foi demonstrada a viabilidade e escalabilidade do FlexACMS para a criação de monitoring slices para nuvens IaaS. / Cloud computing is a paradigm that providers offer computing resources as services, which are acquired on demand and are accessed through the Internet. The set of acquired computing resources are called cloud slices, whose monitoring offers essential metrics for activities as infrastructure operation, SLA supervision, and quality of service measurement. Beyond, the monitoring is also offered as a service to users, that can acquire both differentiated metrics or monitoring services to their cloud slices. The set of metrics associated to a cloud slice and the required configuration to collect them by monitoring solutions is called monitoring slice, whose function is keep up with the cloud slice functioning. However, the monitoring solution choice to compose monitoring slices is harmed by lack of integration between solutions and cloud platforms. To overcome this lack of integration, the administrators need to develop scripts usually complex to collect information about cloud slices hosted by the platform, to discover the operations performed in the platform, to determine which operations need to be reflected in the monitoring according to the administrator’s needs, and to generate the monitoring slice configuration. This dissertation proposes a framework that keeps monitoring slices updated automatically when cloud slices are created, modified, or destroyed in the cloud platform. In this framework, the monitoring slices are kept according to rules defined by administrators, which offers the flexibility that is not available in current monitoring solutions. In this way, the framework replaces the development of complex scripts by the configuration of framework’s components according to administrator’s needs in regards to monitoring. These components perform the framework integration with platforms and monitoring solutions and may be already developed by third parties. If required component is not available, the administrator can easily develop it availing functionalities offered by the framework. In order to evaluate the framework in the context of IaaS clouds, a prototype called FlexACMS (Flexible Automated Cloud Monitoring Slices) was developed. The FlexACMS evaluation showed that response time to create monitoring slices is independent of the number of cloud slices in the framework. In this way, the FlexACMS feasibility and scalability was demonstrated for creation of monitoring slices for IaaS clouds.

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.