Redes sobrepostas são consideradas uma forma fácil e eficaz de implantar serviços de Internet de valor agregado através da extensão do serviço de entrega de melhor esforço oferecido pela camada de rede IP. No entanto, para aproveitar-se de seus benefícios, um projeto cuidadoso torna-se necessário. Como ainda não existem padrões para redes sobrepostas, com frequência estas são projetadas de forma independente, o que significa que cada uma aplica sua própria descoberta de topologia e toma suas próprias decisões de roteamento. Como resultado, elas podem afetar negativamente umas às outras, através da geração de uma sobrecarga de informações de controle ou através da criação de gargalos na rede física. Portanto, para evitar tais situações, este trabalho propõe uma arquitetura e organização de middleware para serviços em redes sobrepostas. Dentre os possíveis serviços, um esquema de multidifusão sobreposta foi projetado e implantado, no qual um protocolo de middleware baseado em padrões internacionais implementa tanto um cenário intradomínio quanto interdomínio. Validamos o sistema proposto através de dois tipos de análise: uma análise de desempenho e uma análise funcional. A primeira análise mostra que o desempenho do protocolo aqui proposto pode ser comparado ao desempenho dos protocolos tradicionais de multidifusão IP, a menos de uma métrica: a latência. Entretanto, o modelo analítico desenvolvido mostra a possibilidade de se traçar heurísticas para um projeto de serviço sobreposto com latência controlada. Além disso, a análise funcional utiliza-se de medidas experimentais no sistema real para confirmar a funcionalidade de multidifusão interdomínio, facilidade antes inviável em ambientes de rede pública utilizando-se as técnicas tradicionais. / Overlay networks are considered an easy and effective way to deploy value-added Internet services by extending the best-effort delivery service supported by IP layer. However, a careful design is needed in order to take advantage of these benefits. Since there are no standards for overlay networks yet, they are often independently designed, which means that each one applies its own topology discovery and takes its own routing decisions. As a result, they may negatively affect each other by generating control overhead and by creating bottlenecks in the physical network. In order to avoid such a situation, this work proposes an overlay network organization and architecture for overlay network services. Among possible services, an overlay multicast scheme was projected and deployed, on which a middleware protocol based on international standards implements both intradomain and interdomain scenarios. We validate the proposed system by two kind of analysis: performance analysis and functional analysis. The first one shows the performance of the proposed protocol can be compared with performance of traditional IP multicast protocols, except for one metric: latency. Nevertheless, the developed analytical modeling shows the possibility to outline heuristics for a controlled-latency overlay service project. Moreover, functional analysis uses experimental measurements on real system to confirm interdomain multicast functionality, facility before unfeasible in public network environments when using traditional techniques.

Redes sobrepostas são consideradas uma forma fácil e eficaz de implantar serviços de Internet de valor agregado através da extensão do serviço de entrega de melhor esforço oferecido pela camada de rede IP. No entanto, para aproveitar-se de seus benefícios, um projeto cuidadoso torna-se necessário. Como ainda não existem padrões para redes sobrepostas, com frequência estas são projetadas de forma independente, o que significa que cada uma aplica sua própria descoberta de topologia e toma suas próprias decisões de roteamento. Como resultado, elas podem afetar negativamente umas às outras, através da geração de uma sobrecarga de informações de controle ou através da criação de gargalos na rede física. Portanto, para evitar tais situações, este trabalho propõe uma arquitetura e organização de middleware para serviços em redes sobrepostas. Dentre os possíveis serviços, um esquema de multidifusão sobreposta foi projetado e implantado, no qual um protocolo de middleware baseado em padrões internacionais implementa tanto um cenário intradomínio quanto interdomínio. Validamos o sistema proposto através de dois tipos de análise: uma análise de desempenho e uma análise funcional. A primeira análise mostra que o desempenho do protocolo aqui proposto pode ser comparado ao desempenho dos protocolos tradicionais de multidifusão IP, a menos de uma métrica: a latência. Entretanto, o modelo analítico desenvolvido mostra a possibilidade de se traçar heurísticas para um projeto de serviço sobreposto com latência controlada. Além disso, a análise funcional utiliza-se de medidas experimentais no sistema real para confirmar a funcionalidade de multidifusão interdomínio, facilidade antes inviável em ambientes de rede pública utilizando-se as técnicas tradicionais. / Overlay networks are considered an easy and effective way to deploy value-added Internet services by extending the best-effort delivery service supported by IP layer. However, a careful design is needed in order to take advantage of these benefits. Since there are no standards for overlay networks yet, they are often independently designed, which means that each one applies its own topology discovery and takes its own routing decisions. As a result, they may negatively affect each other by generating control overhead and by creating bottlenecks in the physical network. In order to avoid such a situation, this work proposes an overlay network organization and architecture for overlay network services. Among possible services, an overlay multicast scheme was projected and deployed, on which a middleware protocol based on international standards implements both intradomain and interdomain scenarios. We validate the proposed system by two kind of analysis: performance analysis and functional analysis. The first one shows the performance of the proposed protocol can be compared with performance of traditional IP multicast protocols, except for one metric: latency. Nevertheless, the developed analytical modeling shows the possibility to outline heuristics for a controlled-latency overlay service project. Moreover, functional analysis uses experimental measurements on real system to confirm interdomain multicast functionality, facility before unfeasible in public network environments when using traditional techniques.