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.

A crescente complexidade dos processos produtivos alterou a forma tradicional da gestão das operações e criou um novo desafio às empresas. Do mesmo modo que o primeiro desafio capitalista exigiu a fragmentação da mão de obra, no início do século XX, no início do século XXI surge um novo desafio na forma de produtos e processos crescentemente complexos, que exigiram a fragmentação da gestão de operações, para atendimento às exigências do mercado. A resposta ao desafio é encontrada na cooperação empresarial, como uma forma de Gestão das Operações, que capacita as empresas a responder à constante demanda por inovações em produtos e processos, e em prazos cada vez menores, além de estabelecer escalas lucrativas às operações empresariais. O objetivo fundamental desta pesquisa foi definir os fatores críticos ao sucesso da estruturação de uma Rede de Cooperação Empresarial - RCE com empresas industriais intensivas em tecnologia, de forma a construir o conhecimento necessário à sua aplicação em outras áreas. Também trabalhou-se com os objetivos adicionais de avaliar os resultados observados em RCE já estruturadas, nas áreas da indústria, comércio e serviços voltados ao desenvolvimento tecnológico, a fim de complementar as conclusões obtidas na primeira fase. A parte inicial deste trabalho foi desenvolvida através de pesquisa-ação com Empresas de Base Tecnológica - EBT localizadas na região metropolitana de São Paulo, fabricantes de instrumentos eletrônicos. Na segunda parte do desenvolvimento metodológico, foi elaborada pesquisa exploratória com dados qualitativos e quantitativos, acompanhada de estudo de caso múltiplo, junto a empresas comerciais, industriais e redes de associação empresarial de suporte aos associados. Os resultados obtidos demonstraram que a estruturação na forma de redes de cooperação traz resultados efetivos às empresas integrantes, dotando-as de competitividade e flexibilidade frente aos desafios de mercado. Porém, exige amadurecimento tanto da rede de cooperação quando dos próprios empresários que a integram, a fim superarem suas próprias dificuldades culturais, evitando barreiras ao aprendizado e ao perfil sinérgico. Na estruturação de uma RCE trabalha-se não apenas com aspectos endógenos aos integrantes, mas também há uma carga muito forte de fatores de mercado, intrínsecos à nossa realidade política e social, que exercem impacto direto no sucesso da RCE, o que exige elevada capacidade de articulação por parte de seus integrantes de modo a operacionalizar de forma adequada, os constructos de uma RCE: Confiança, Motivação e Tecnologia. / The increasing complexity of the production processes modified the traditional form of the production management operations and created a new challenge to the companies. In a similar way that the first capitalist challenge demanded the spelling of the workmanship hand, in the beginning of century XX, in the beginning of century XXI appears a new challenge in the form of products and increasingly complex processes that had demanded the spelling of the management of operations, for attendance to the requirements of the market. The reply to the challenge it is found in the enterprise cooperation, as a form of Management of the Operations, which enables the companies to answer to the constant demand for innovations in products and processes, and lesser stated periods each time, besides establishing lucrative scales to the enterprise operations. The basic objective of this research was to define the critical factors to the success of the structure of a Net of Enterprise Cooperation - RCE with intensive industrial companies in technology, of form to construct the necessary knowledge to its application in other areas. Also one worked with the objectives you add to evaluate the results observed in structuralized RCE already, in the areas of the industry, commerce and services directed to the technological development, in order to complement the conclusions gotten in the first phase. The initial part of this work was developed through action-research with Technological Based Companies - TBC located in the region metropolitan of São Paulo, manufacturers of electronic instruments. In the second part of methodological development, exploratory research with qualitative and quantitative data was elaborated; followed of study of multiple, together case the commercial, industrial companies and nets of enterprise association of support to the associates. The gotten results had demonstrated that the structure in the form of cooperation nets brings resulted effective to the integrant companies, endowing them with competitiveness and flexibility front to the market challenges. However, it demands matureness of the net of cooperation when of the proper entrepreneurs who integrate it, the end to surpass its proper cultural difficulties, preventing barriers to the learning and the synergic profile. In the structure of a RCE one works not only with endogenous aspects to the integrant ones, but also it has a very strong load of factors of market, intrinsic to our reality social politics and, that exert direct impact in the success of the Network, what it demands high capacity of joint on the part of its integrant ones in order to operate the adjusted form, the constructos of a Network: Confidence, Motivation and Technology.

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.

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.

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.

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.

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

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

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.