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.

Ao longo dos anos, a comunidade de gerenciamento de redes têm sido levada a criar alternativas de gerenciamento que sejam capazes de lidar com problemas de heterogeneidade, escalabilidade, confiabilidade, e com a redução da intervenção humana. Atualmente, existem duas principais alternativas empregadas na definição e desenvolvimento de soluções de gerenciamento de redes. A primeira utiliza computação autonômica e propriedades self-*, enquanto a segunda utiliza conceitos e tecnologias peer-to-peer (P2P). Geralmente, as investigações relacionadas com a aplicação de computação autonômica e propriedades self-* no gerenciamento de redes são focadas na definição de modelos de alto nível (ex., ontologias e políticas), os quais são capazes de determinar as ações autônomas do sistema. Em contrapartida, pesquisas relacionadas com P2P no gerenciamento de redes estão mais focadas na definição da infraestrutura de comunicação da solução de gerenciamento. Sendo assim, de um lado existem as pesquisas ligadas à aplicação de computação autonômica e propriedades self-* que sofrem com o problema da falta de aproximação dos modelos de alto nível com a infraestrutura de gerenciamento, e do outro lado existem as que aplicam P2P e que sofrem com o problema oposto. Dado o cenário descrito acima, essa tese tem como objetivo investigar e esclarecer quais são as questões e características envolvidas na integração de propriedades self-* e P2P que contribuem para a definição de novas alternativas de soluções de gerenciamento de redes. A metodologia utilizada nas investigações baseia-se na definição de requisitos de gerenciamento, de questões de integração para o uso conjunto de propriedades self-* e P2P, e na identificação e desenvolvimento de dois estudos de caso. A análise desses estudos de casos mostrou que o primeiro (solução de auto-cura baseada em P2P) é responsável pela quebra do paradigma tradicional do uso de gerenciamento por delegação em cima de infraestruturas P2P. O segundo estudo de caso (auto-organização baseado em P2P) intensifica essa quebra de paradigma ao explorar capacidades de aplicações P2P na definição das propriedades self-* aplicadas ao gerenciamento de redes. As maiores contribuições dessa tese são: (i) a mudança no foco no desenvolvimento das soluções de gerenciamento de redes dos aspectos morfológicos (tais como, APIs, protocolos, arquiteturas, e frameworks) para a definição de algoritmos sofisticados de gerenciamento; (ii) a introdução de técnicas para explorar comportamentos paralelos e cooperativos dos peers de gerenciamento que executam tais algoritmos; (iii) a definição dos design issues que possibilitam o desenvolvimento de ambientes de gerenciamento de redes verdadeiramente distribuídos e cooperativos, onde o papel dos administradores humanos é minimizado e os gerentes estão embutidos dentro dos elementos gerenciados e não na borda dos sistemas. Em resumo, essa tese mostra como repensar a definição e execução de tarefas de gerenciamento de redes. / Over the years, the network management community has been pushed towards the design of alternative management approaches able to support heterogeneity, scalability, reliability, and minor human intervention. Currently, there are two major alternatives that have been employed on the design and development of network management solutions. The first one uses autonomic computing and self-* properties, while the second one employs Peer-To-Peer (P2P) concepts and technologies. In general, the investigations related to self-* properties and autonomic computing applied to network management focus their efforts on defining high level models (e.g., ontologies and policies) that are able to determine and drive the autonomous actions of the system. On the other side, P2P research applied to network management is mainly target to define the communication infrastructure of management solution. Thus, in the case of autonomic and self-* properties, there is a lack of investigations approximating the high level models to the management infrastructure, while the P2P investigations suffer from the opposite problem. Therefore, the investigations carried on this thesis aim at bringing knowledge to issues involving the joint use of self-* properties and P2P to contribute with the development of alternatives for designing network management solutions. The methodology used on the investigations was based on the definition of management requirements, integration issues for the design of the joint use of self-* properties and P2P, and the identification/ development of two case studies. Analyzing these case studies, it is was possible to conclude that the first case study (self-healing P2P solution) had an importance in terms of breaking the traditional paradigms of using Management by Delegation on top of P2P infrastructures for network management. Embracing this break through, the second case study (self-organizing P2P solution) gave a step further on the development of P2P application capabilities for the design of self-* properties applied to network management. The major contributions of this thesis are: (i) the change on the angle of network management solution development from morphological aspects (such as APIs, protocols, architectures, and frameworks) to the design of sophisticated management algorithms; (ii) the introduction of techniques to explore parallel and cooperative behavior of management peers running the management algorithms; (iii) the establishment of design issues that enable the development of truly distributed and cooperative network management environment, where the presence of the human administrator role is minimized and the managers are embedded inside the managed elements and not in the borders of the system. In summary, this thesis shows how to rethink and improve the design and execution of network management tasks.

O Gerenciamento Autonômico de Redes é uma visão que utiliza princípios da Computação Autonômica para o Gerenciamento de Redes. Além disso, algum grau de descentralização é necessário para habilitar capacidades autonômicas completas. Uma alternativa interessante de infraestrutura para essa união é a utilização de overlays Peer-to-Peer (P2P). No entanto, a consistência do estado dos dados de gerenciamento entre os peers é um desafio importante. Mecanismos tradicionais para manter a consistência desses estados são implementados por meio de centralização, o que desperdiça algumas propriedades desejáveis de abordagens P2P. Em contraste com esses mecanismos, é proposto um mecanismo distribuído, escalável e robusto para a manutenção da consistência do estado dos dados de gerenciamento pela introdução de funcionalidades de Manutenção da Verdade Multiagente. Além disso, são propostas estratégias de comunicação para prover suporte a essas funcionalidades. São apresentados também estudos de caso para ilustrar as possibilidades da proposta: o gerenciamento cooperativo de falhas em enlaces Ethernet em provedores de serviços e a ativação distribuída de políticas de gerenciamento de redes. Experimentos simulados são realizados a fim de verificar as propriedades de escalabilidade e robustez da presente proposta. / Autonomic network management is a vision that brings Autonomic Computing principles to Network Management. Besides, it is necessary some level of decentralization to enable broad autonomic capabilities. An interesting alternative of infrastructure for this union is the utilization of Peer-to-Peer (P2P) overlays. However, the consistency of state of management data among peers is an important challenge. Traditional mechanisms to maintain consistency of these states are supported by some centralization which wastes some desirable properties of P2P approach. In contrast to these mechanisms, a distributed, scalable and robust mechanism to maintain the consistency of state of management data is proposed through the introduction of Multi-Agent Truth Maintenance features. Besides, communication strategies are proposed to support these features. Case studies are presented to show possibilities of this proposal: cooperative fault management of Ethernet links in service providers and distributed activation of network management policies. Simulated experiments are performed to verify the scalability and robustness properties of this proposal.

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.

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.