Em ambientes de virtualização de redes (NVEs – Network Virtualization Environments), a infraestrutura física é compartilhada entre diferentes usuários (ou provedores de serviços) que criam múltiplas redes virtuais (VNs – Virtual Networks). Como parte do aprovisionamento de VNs, roteadores virtuais (VRs – Virtual Routers) são criados dentro de roteadores físicos que suportam a virtualização. Atualmente, o gerenciamento de NVEs é quase sempre realizado por soluções proprietárias, normalmente baseadas em interfaces de linha de comando (CLI – Command Line Interface). NVEs heterogêneos (i.e., com equipamentos e tecnologias diferentes) são difíceis de gerenciar, devido à falta de soluções de gerenciamento padronizadas. Como primeiro passo para conseguir a interoperabilidade de gerenciamento, bom desempenho e alta escalabilidade, foram implementadas, avaliadas e comparadas cinco interfaces de gerenciamento de roteadores físicos que hospedam roteadores virtuais. As interfaces são baseadas em SNMP (v2c e v3), NETCONF, e RESTful Web Services (sobre HTTP e HTTPS), e são projetadas para realizar três operações básicas de gerenciamento de VRs: criação de VR, recuperação de informações de VR e remoção de VR. Essas interfaces foram avaliadas em relação às seguintes métricas: tempo de resposta, tempo de CPU, consumo de memória e uso da rede. Os resultados mostram que a interface baseada no SNMPv2c é a mais adequada para pequenos NVEs, sem rigorosos requisitos de segurança, e o NETCONF é a melhor escolha para compor uma interface de gerenciamento para ser implantada em cenários mais realistas, onde a segurança e a escalabilidade são as principais preocupações. / In network virtualization environments (NVEs), the physical infrastructure is shared among different users (or service providers) who create multiple virtual networks (VNs). As part of VN provisioning, virtual routers (VRs) are created inside physical routers supporting virtualization. Currently, the management of NVEs is mostly realized by proprietary solutions, usually based on Command Line Interfaces (CLI). Heterogeneous NVEs (i.e., with different equipment and technologies) are difficult to manage due to the lack of standardized management solutions. As a first step to achieve management interoperability, good performance, and high scalability, we implemented, evaluated, and compared five management interfaces for physical routers that host virtual ones. The interfaces are based on SNMP (v2c and v3), NETCONF, and RESTful Web Services (over HTTP and HTTPS), and are designed to perform three basic VR management operations: VR creation, VR information retrieval, and VR removal. We evaluate these interfaces with regard to the following metrics: response time, CPU time, memory consumption, and network usage. Results show that the SNMPv2c interface is the most suitable one for small NVEs without strict security requirements and NETCONF is the best choice to compose a management interface to be deployed in more realistic scenarios, where security and scalability are major concerns.

Algumas palavras e definições comumente utilizadas quando se está falando de Software-Defined Networking, como programabilidade, flexibilidade, ou gerenciamento centralizado, parecem muito apropriadas ao contexto de um outro paradigma de rede: Internet of Things. Em redes domésticas já não é incomum a existência de dispositivos projetados para segurança, climatização, iluminação, monitoramento de saúde e algumas formas de automação que diferem entre si em diversos aspectos, como no modo de operar e de se comunicar. Lidar com este tipo de cenário, que pode diferir bastante daquilo que estamos acostumados na gerência de redes e serviços, fazendo uso dos recursos tradicionais como ferramentas e protocolos bem estabelecidos, pode ser difícil e, em alguns casos, inviável. Com o objetivo de possibilitar o monitoramento remoto de pacientes com doenças crônicas através de dispositivos de healthcare disponíveis no mercado, uma proposta de middleware foi desenvolvida em um projeto de pesquisa para contornar as limitações relacionadas à interoperabilidade, coleta de dados, gerência, segurança e privacidade encontradas nos dispositivos utilizados. O middleware foi projetado com o intuito de executar em access points instalados na casa dos pacientes. Contudo, as limitações de hardware e software do access point utilizado refletem no desenvolvimento, pois restringem o uso de linguagens de programação e recursos que poderiam agilizar e facilitar a implementação dos módulos e dos mecanismos necessários. Os contratempos encontrados no desenvolvimento motivaram a busca por alternativas, o que resultou na refatoração do middleware através de Software-Defined Networking, baseando-se em trabalhos que exploram o uso desse paradigma em redes domésticas. O objetivo deste trabalho é verificar a viabilidade da utilização de Software-Defined Networking no contexto de Internet of Things, mais especificamente, aplicado ao serviço de monitoramento de pacientes da proposta anterior e explorar os possíveis benefícios resultantes. Com a refatoração, a maior parte da carga de serviços da rede e do monitoramento foi distribuída entre servidores remotos dedicados, com isso os desenvolvedores podem ir além das restrições do access point e fazer uso de recursos antes não disponíveis, o que potencializa um processo de desenvolvimento mais ágil e com funcionalidades mais complexas, ampliando as possibilidades do serviço. Adicionalmente, a utilização de Software-Defined Networking proporcionou a entrega de mais de um serviço através de um único access point, escalabilidade e autonomia no gerenciamento das redes e dos dispositivos e na implantação de serviços, fazendo uso de recursos do protocolo OpenFlow, e a cooperação entre dispositivos e serviços a fim de se criar uma representação digital mais ampla do ambiente monitorado. / Some words and definitions usually employed when talking about Software-Defined Networking such as programmability, frexibility, or centralized management sound very appropriate to the context of another network paradigm: Internet of Things. The presence of devices designed for security, air conditioning, lighting, health monitoring and some other automation resources have become common in home networks; those devices may be different in many ways, such as the way they operate and communicate, between others. Dealing with this kind of scenario may differ in many ways from what we are familiar regarding networking and services management; the use of traditional management tools and protocols may be hard or even unfeasible. Aiming to enable the health monitoring of patients with chronical illnesses through using off-the-shelf healthcare devices a middleware proposal was developed in a research project to circumvent interoperability, data collecting, management, security and privacy issues found in employed devices. The middleware was designed to run on access points in the homes of the patients. Although hardware and software limitations of the used access points reflect on the development process, because they restrict the use of programming languages and resources that could be employed to expedite the implementation of necessary modules and features. Development related mishaps have motivated the search for alternatives resulting in the middleware refactoring through Software-Defined Networking, based on previous works where that paradigm is used in home networks. This work aims to verify the feasability of the employment of Software- Defined Networking in the Internet of Things context, and its resulting benefits; specifically in the health monitoring of chronic patients service from the previous proposal. After refactoring most of the network and services load was distributed among remote dedicated servers allowing developers to go beyond the limitations imposed by access points constraints, and to make use of resources not available before enabling agility to the development process; it also enables the development of more complex features expanding services possibilities. Additionally Software-Defined Networking employment provides benefits such as the delivering of more than only one service through the same access point; scalability and autonomy to the network and devices monitoring, as to the service deployment through the use of OpenFlow resources; and devices and services cooperation enabling the built of a wider digital representation of the monitored environment.

A virtualização de redes é uma solução proposta para superar a chamada ossificação da Internet pois permite o desenvolvimento de novas arquiteturas de rede de forma flexível e controlada. Com a virtualização de redes, é possível criar múltiplas redes virtuais operando simultaneamente em uma infraestrutura física compartilhada. No entanto, o gerenciamento de redes com suporte a virtualização apresenta desafios que precisam ser resolvidos para obter um ambiente de rede confiável e funcional. Um dos principais aspectos relacionados ao gerenciamento de ambientes de virtualização de redes diz respeito ao aprovisionamento de redes virtuais. O aprovisionamento de redes virtuais define como os recursos de rede virtuais (nós e enlaces) são alocados na infraestrutura física. O aprovisionamento de redes virtuais é comumente baseado em algoritmos de mapeamento que possuem objetivos bem definidos como reduzir o custo de alocação, realizar balanceamento de carga ou minimizar o consumo de energia. Embora redes virtuais compartilhem a mesma infraestrutura, elas tipicamente são utilizadas para hospedar várias aplicações que possuem diferentes objetivos. Infelizmente, as soluções de aprovisionamento atuais focam em um único ou em um conjunto muito limitado de objetivos que podem não ser capazes de satisfazer os requisitos de um número cada vez mais crescente de aplicações. Novas aplicações podem exigir objetivos diferentes dos que são suportados pelo sistema de aprovisionamento que está em operação em uma infraestrutura de virtualização de redes. Nesta tese, o problema de Aprovisionamento de Redes Virtuais Orientado à Aplicação é formulado e um arcabouço de aprovisionamento adaptativo para redes virtualizadas que considera as caracteristicas de várias aplicações bem como seus requisitos de desempenho é proposto. O arcabouço proposto é baseado no conceito de paradigma de alocação, que é um conjunto de políticas de aprovisionamento que guiam o processo de alocação de recursos. Um paradigma traduz objetivos de Provedores de Infraestrutura e Provedores de Serviço para ações de alocação individuais que criam as redes virtuais. Uma linguagem de políticas para paradigmas é também definida para expressar o relacionamento entre paradigmas, objetivos e ações. Para determinar a eficiência de um paradigma de alocação, é proposto um modelo para quantificar o desempenho de redes virtuais que é baseado em dados coletados de sistemas de benchmarking aplicados no contexto de ambientes virtualizados. O modelo proposto é capaz de calcular o desempenho das redes virtuais alocadas e influenciar mudanças em paradigmas de alocação. Simulações foram conduzidas para verificar a viabilidade da solução proposta e comparar diferentes paradigmas de alocação. Resultados mostram que o uso de paradigmas de alocação pode ajudar administradores de ambientes de virtualização de redes a escolher a melhor estratégia de alocação dado um conjunto de objetivos definidos pelos Provedores de Infraestrutura e pelos Provedores de Serviço. / Network virtualization is a feasible solution to tackle the so-called Internet ossification by enabling the deployment of novel network architectures in a flexible and controlled way. With network virtualization, it is possible to have multiple virtual networks (VNs) running simultaneously on top of a shared physical infrastructure. Network management with virtualization support, however, poses challenges that need to be addressed in order to fully achieve an effective and reliable networking environment. One of the main aspects related to the management of network virtualization environments is virtual network provisioning. Virtual network provisioning defines how virtual network resources (nodes and links) are allocated in the physical infrastructure. VN provisioning often relies on embedding algorithms that aim to achieve well defined objectives, such as reducing allocation cost, load balancing, or minimizing energy consumption. Although VNs share the same infrastructure, they typically host diverse applications with different goals. Unfortunately, current provisioning solutions focus on a single or a limited set of objectives that may not simultaneously match the requirements of an increasing number of applications deployed in networks everyday. Novel applications may require different objectives that are not supported by the active provisioning system. In this thesis, we formulate the Application-Aware Virtual Network Provisioning Problem (AVNP) and propose an adaptive provisioning framework for virtualized networks that takes into consideration the characteristics of multiple applications and their distinct performance objectives. The proposed framework is based on the concept of allocation paradigm, which is defined as a set of provisioning policies that guide the resource allocation process. A paradigm translates objectives from both Infrastructure Providers (InPs) and Service Providers (SPs) to individual allocation actions that actually provision VNs. A policy language is also defined to express the relationship between paradigms, objectives, and actions. To determine the efficiency of a particular paradigm, we propose a virtual network performance computation model based on data measured from existing virtualization benchmarks. The model is able to quantify the performance of allocated VNs and guide paradigm changing decisions. Extensive simulations were performed to verify the viability of the proposed solution and compare different paradigms. Results show the feasibility of allocation paradigms in helping network providers to select the best provisioning strategy given a set of InP/SP objectives.

Os Pontos de Troca de Tráfego participam de maneira substancial e crítica no ecossistema da Internet, possibilitando conexões entre múltiplos Sistemas Autônomos (ASes, do inglês Autonomous Systems). O gerenciamento das redes de PTT possui como objetivos primários, o gerenciamento dos chamados fluxos elefante (do inglês, elephant flows). Fluxos elefante tendem a existir em número reduzido, porém correspondem à maioria do tráfego em uma infraestrutura de rede. O gerenciamento dos fluxos elefante envolve uma adequada identificação e quando necessário, um redirecionamento destes fluxos para caminhos mais apropriados, de forma a minimizar os possíveis impactos sobre os outros fluxos ativos na rede. Além disso, o gerenciamento de fluxos elefante tornou-se um importante objeto de discussão em PTTs baseados em redes SDN, principalmente porque estas redes dispõem de controladores que possuem uma visão consistente da rede subjacente, o que permite uma gerência destes fluxos de forma refinada. Nesta dissertação, será proposto, desenvolvido e avaliado um sistema de identificação dos fluxos elefante e seus respectivos caminhos de rede, em conjunto com um sistema de recomendação, que possui o objetivo de sugerir configurações alternativas para os fluxos elefante identificados anteriormente nas redes de PTTs baseadas em SDN. Neste sistema, o operador do PTT pode definir templates que em última instância definem como os caminhos dos fluxos elefante serão modificados para atender objetivos específicos. Por fim, será demonstrado que o sistema proposto pode auxiliar o operador do PTT a identificar, gerenciar e mitigar o impacto dos fluxos elefante da rede do PTT. / Internet Exchange Points (IXPs) play a key role in the current Internet architecture enabling cost-effective connections among multiple autonomous systems (ASes). Management of IXP networks is primarily concerned with the management of the so-called elephant flows. Such flows represent a small portion of the total flows of a IXP network but usually have high impact on the overall traffic. Managing elephant flows involves adequate identification and eventually rerouting of such flows to more appropriate locations to minimize the possible negative impact on the other (mice) flows active in the network. Elephant flow management becomes more important in SDN-based IXPs that require controllers to have a consistent view of the underlying network to allow fine-grained adjustment. In this master thesis, we propose, develop, and evaluate an identification system to identify elephant flows and their respectively paths, as well as a recommendation system to suggest alternative configurations to previously identified elephant flows in an SDN-based IXP network. In this solution, the IXP operator can define templates that ultimately define how elephant flows can be reconfigured to achieve a specific objective. We demonstrate that our system can help IXP operators to identify, handle and mitigate the impact of elephant flows in the IXP network.

Considerando a atual subutilização do espectro de rádio frequências para comunicação sem fio, o rádio cognitivo é visto como um conceito chave para permitir uma melhoria da utilização deste recurso de comunicação. A implementação de dispositivos de rádio cognitivo deve basear-se nas quatro principais funções cognitivas: sensoriamento espectral, decisão espectral, compartilhamento espectral e mobilidade espectral. Através dessas funções, um dispositivo de rádio cognitivo é capaz de procurar canais livres para transmitir de forma oportunista em uma rede de rádios cognitivos. No entanto, as redes de rádios cognitivos devem ser gerenciadas, com o objetivo de garantir seu pleno funcionamento, melhorando o desempenho destes dispositivos. Este gerenciamento deve melhorar o conhecimento do administrador sobre o funcionamento da rede. Assim, a configuração, o monitoramento e a visualização das funções cognitivas são fundamentais para o processo de aprendizagem contínua do administrador de rede. Neste trabalho, propõe-se Kitsune, um sistema de gerenciamento com base em um modelo hierárquico que permite gerenciar as informações sobre as funções cognitivas em redes de rádios cognitivos. Kitsune é projetado para gerenciar todas as quatro funções cognitivas, permitindo que o administrador da rede possa configurar os dispositivos de rádio cognitivo, monitorar os resultados de cada função cognitiva e analisar importantes visualizações destes resultados. Além disso, um protótipo de Kitsune foi desenvolvido e avaliado por meio de um cenário experimental baseado na norma IEEE 802.22. O resultado obtido mostra que Kitsune fornece ao administrador um melhor conhecimento sobre a rede, melhorando a taxa de transferência média para cada canal. / Considering the current underutilization of radio frequency spectrum for wireless communication, the Cognitive Radio is seen as a key concept to enable the improvement of the radio frequency spectrum utilization. The implementation of cognitive radio devices must be based on the four main cognitive functions: spectrum sensing, spectrum decision, spectrum sharing, and spectrum mobility. Through these functions, a cognitive radio device is able to search for vacant channels to opportunistically transmit in a cognitive radio network. However, cognitive radio networks should be managed, aiming to guaranty the proper operation of the cognitive radio devices, improving the performance of these devices. This management should improve the administrator knowledge about the cognitive radio network operation. Therefore, the configuration, monitoring and visualization of the cognitive functions are fundamental to the continuous knowledge building process of the network administrator. In this paper we propose Kitsune, a management system based on a hierarchical model allowing to manage summarized information about cognitive functions in radio networks. Kitsune is designed to manage all four cognitive functions, enabling the network administrator to configure the cognitive radio devices, monitor the results of each cognitive function, and make important visualizations of these results. Moreover, a Kitsune prototype was developed and evaluated through an experimental IEEE 802.22 scenario. The result obtained show that Kitsune allows the administrator to achieve a better knowledge about the network and improve the average throughput for each channel.

A Virtualização de Funções de Rede (Network Functions Virtualization - NFV) está mudando o paradigma das redes de telecomunicações. Esta nova tecnologia permite diversas oportunidades de inovações e possibilita o desenvolvimento de novos modelos de negócio. Em relação às redes NFV, os provedores de serviços têm a oportunidade de criar modelos de negócio que permitam aos clientes contratarem Funções de Rede Virtualizadas (Virtual Network Functions - VNFs) que proveem diferentes serviços de rede (e.g., Firewall, NAT e transcoders). Porém, nestes modelos, a quantidade de informações a serem gerenciadas cresce rapidamente. Baseado nisso, os operadores de rede devem ser capazes de entender e manipular uma grande quantidade de informação para gerenciar, de forma efetiva, as redes NFV. Para enfrentar esse problema, introduzimos uma plataforma de visualização denominada VISION, a qual tem como principal objetivo ajudar os operadores de rede na identificação da causa raiz de problemas em NFV. Para isso, propusemos: (i) uma abordagem para coleta e organização de dados do ambiente NFV gerenciado; (ii) cinco diferentes visualizações que auxiliam nas tarefas de gerenciamento de NFV como, por exemplo, no processo de identificação de problemas em VNFs e no planejamento de negócios e (iii) um modelo baseado em templates que suporta o desenvolvimento e o reuso de visualizações. Para fins de avaliação desta dissertação, foi desenvolvido um protótipo da plataforma VISION e de todas as visualizações propostas. Após, conduzimos um conjunto de casos de estudo para prover evidências sobre a viabilidade e utilidade de nossas visualizações. Os diferentes casos analisados, abordam por exemplo, a identificação de problemas na alocação de VNFs que estão impactando no desempenho do serviço oferecido e também na investigação de prioridades de investimento para suprir as demandas dos clientes da rede. Por fim, apresentamos uma avaliação de usabilidade realizada juntamente a especialistas em redes de computadores para avaliar os recursos e benefícios da plataforma VISION. Os resultados obtidos demonstram que nossas visualizações possibilitam ao operador de rede um rápido e fácil acesso às informações importantes para o gerenciamento de redes NFV, assim facilitando a obtenção de insights para a identificação de problemas complexos no contexto de redes NFV. Além disso, os resultados demonstram uma avaliação positiva por especialistas sobre os aspectos gerais de usabilidade do protótipo desenvolvido. / Network Functions Virtualization (NFV) is driving a paradigm shift in telecommunications networks and computer networks, by fostering new business models and creating innovation opportunities. In NFV-enabled networks, service providers have the opportunity to build a business model where tenants can purchase Virtual Network Functions (VNFs) that provide distinct network services and functions (e.g., Firewall, NAT, and transcoders). However, the amount of managed data grows in a fast pace. The network operator must understand and manipulate many data to effectively manage the network. To tackle this problem, we introduce VISION, a platform based on visualizations techniques to help network operators to determine the cause of not obvious problems. For this, we provide: (i) an approach to collect and organize data from the NFV environments; (ii) five distinct visualizations that can aid in NFV management tasks, such as in the process of identifying VNFs problems and planning of NFV-enabled businesses; and (iii) a template model that supports new visualization applications. To evaluate our work, we implemented a prototype of VISION platform and each of the proposed visualizations. We then conducted distinct case studies to provide evidence of the feasibility of our visualizations. These case studies cover different scenarios, such as the identification of misplacement of VNFs that are generating bottlenecks in a forwarding graph and the investigation of investment priorities to supply tenants demands. Finally, we present a usability evaluation with network operators to indicate the benefits of the VISION platform. The results obtained show that our visualizations allow the operator to access relevant information and have insights to identify not obvious problems in the context of NFV-enabled networks. In addition, we received positive feedback about general usability aspects related to our prototype.

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

Devido à evolução e à crescente complexidade dos sistemas computacionais, grandes mudanças ocorreram na área de gerenciamento de redes. Os modelos tradicionais centralizados se mostraram limitados, e novos modelos de gerenciamento de redes estão sendo propostos e investigados. Neste cenário, modelos de comunicação P2P permitem a construção de ambientes dinâmicos e versáteis capazes de resolver problemas de diferentes áreas da computação, entre elas o gerenciamento de redes. O modelo P2P torna-se atrativo porque se encaixa perfeitamente no gerenciamento de redes distribuído atualmente solicitado. A partir da proposta de gerenciamento de redes usando P2P e da apresentação de um novo modelo conceitual usando essa nova perspectiva, foi desenvolvido um projeto de arquiteturas para gerenciamento baseadas em P2P, focando-se em entidades tais como peers de gerenciamento Top-Level (TLM) e Mid-Level (MLM). A fim de efetivamente concretizar o gerenciamento baseado em P2P, foram introduzidas definições de blocos básicos para sistemas de gerenciamento baseados em P2P. A integração desses blocos básicos com soluções tradicionais de gerenciamento, tal como a estrutura SNMP, também foi apresentada. Um dos conceitos centrais da arquitetura apresentada são os Serviços de Gerenciamento, que definem as tarefas básicas de gerenciamento do sistema, e foram inspirados nos conceitos de Web Services e na concepção de serviços das Arquiteturas Orientadas a Serviço (SOA). Para a avaliação desse novo modelo de gerenciamento de redes e da arquitetura associada, surgiu a necessidade do desenvolvimento de um protótipo do sistema, com o intuito de servir como uma plataforma para desenvolvimento e implantação de Serviços de Gerenciamento. Esse protótipo é usado para avaliação e análise de testes e resultados associados. Para preservar as características de disponibilidade e escalabilidade que são inerentes dos sistemas P2P, definiu-se que os Serviços de Gerenciamento devem ser disponibilizados por Grupos de MLMs, organizados de forma a fazer a distribuição de tarefas de gerenciamento entre si. Diversos modelos de distribuição de carga foram investigados, foram realizadas avaliações e gráficos comparativos, e foram estabelecidas diretrizes sobre quando e como deve ser aplicado cada modelo, de modo a alcançar sempre o melhor rendimento e a maximização do aproveitamento dos recursos disponíveis ao sistema. A avaliação realizada consistiu na execução de diversas requisições com diferentes números de MLMs usando diferentes algoritmos de distribuição de carga, e na comparação entre a vazão, os tempos de resposta e o tráfego de rede gerados pelos diferentes casos de uso. A implementação desenvolvida neste trabalho demonstrou ser promissora, apresentando resultados bastante satisfatórios com relação aos parâmetros avaliados. / Due to the increasing complexity of computer systems, deep changes have occurred in network management in the past few years. Traditional centralized models have been proved limited, and new network management models are being proposed and investigated. In this scenery, P2P communication models allow for the creation of dynamic and versatile environments, able to solve problems in various computational areas, one of them being network management. The P2P model fits perfectly in the current demands of distributed network management. Starting from the proposed P2P-based network management model, a new P2P-based network management architecture has been developed, focusing on entities like Top-Level (TLM) and Mid-Level (MLM) management peers. With the purpose of making the P2P-based network management real, new building blocks for P2P-based network management systems have been defined. In the present work, an integration of these new building blocks with traditional network management solutions - like SNMP - is presented. One of the main concepts of the proposed architecture is on Management Services, inspired by Web Services and in the service definition of Service Oriented Architectures (SOA). To evaluate this new network management model and its associated architecture, it was necessary to develop a prototype system to be used as platform for development and deployment of Management Services. This prototype was used for evaluation, testing and result analysis. To hold the characteristics of availability and scalability that are inherent to the P2P systems, the Management Services had to be served by MLM groups, organized in a way to distribute the management tasks between them. Several load distribution models were investigated, with evaluation and comparative graphics fulfilled, and some guidelines were established as to when and how each model should be applied to reach the best performance and the maximization of the computational resources available to the system. The evaluation consisted in the execution of several requests in groups with distinct MLM numbers and using distinct load distribution algorithms. Then, the response time and network traffic generated by use cases were compared. We then showed that the developed implementation of our proposal is promising, and presents good results in relation with the evaluated parameters.

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

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