A significant number of protocols and capabilities have been proposed in recent years in response to the demand for reducing the amount of energy consumed by the network infrastructure. Besides rising economic issues, there is a widespread sensitivity to ecological impacts since both energy costs and electrical demands are in a upward trend. In this scenario, the development and validation of energy saving strategies are a key point of making networks more efficient. However, there is a lack of experimental environments designed specifically to emulate and to validate such energy efficiency solutions. This work proposes an environment not only supporting the development and discussion of energy-saving solutions but also management applications considering energy-saving primitives. For this purpose, the environment is built considering the implementation of energy efficiency capabilities that are representative of each network scope (interface, device, and network) in the Mininet environment taking as a basis the Software-defined Networking (SDN) paradigm. The environment proposed was evaluated with different experiments by comparing the energy savings obtained by activating these energy-efficiency capabilities. / Um significativo número de protocolos e funcionalidades foram propostos em resposta à crescente demanda de energia por infraestruturas de rede. Além de gerar problemas econômicos, existe uma preocupação quanto aos impactos ambientais uma vez que maior a demanda por eletricidade, maior o impacto ambiental para suprir esta demanda. Neste cenário, o desenvolvimento e validação de estratégias para economizar energia são um ponto chave para tornar infraestruturas de rede mais eficiente. No entanto, há uma falta de ambientes desenvolvidos especificamente para emular e validar soluções para eficiência energética. Com este propósito este trabalho propõe um ambiente capaz de suportar não apenas o desenvolvimento de soluções para tornar redes mais eficientes energeticamente, como também o desenvolvimento de aplicações de gerenciamento que baseiam-se em primitivas de economia de energia. Para este propósito, o ambiente é construído considerando a implementação de funcionalidades orientadas à eficiência energética que são representativas para cada escopo de rede (interface, dispositivo e rede) no ambiente de emulação Mininet tomando como base o paradigma de redes definidas por software. O ambiente proposto foi validade por meio de diferentes experimentos comparando a economia de energia obtida pela ativação destas funcionalidades.

A Internet foi projetada em contexto distante da realidade atual. Novas aplicações, novas tecnologias e dispositivos definem um novo conjunto de requisitos, que, entre outros, consiste de suporte a mobilidade, segurança, QoS e multicast. Pesquisadores de todo o mundo estão engajados no projeto da Internet do Futuro. Enquanto muitos procuram evoluir a Internet atual, outros partem do princípio de que arquitetura atual deve ser ignorada afim de se conceber uma nova arquitetura. Partindo de uma visão disruptiva, este trabalho tem por objetivo definir, projetar e avaliar experimentalmente uma forma de encaminhamento onde o multicast seja um requisito central para as aplicações. Essa forma de encaminhamento é baseada em novas relações entre entidades que se comunicam e na utilização de uma identificação/endereçamento única, não ambígua e independente da topologia: seu Título. A arquitetura Entity Title Architecture (ETArch), construída sobre uma infraestrutura baseada em redes definidas por software, estabelece novas relações entre as entidades de sistemas distribuídos. A definição do Workspace, implementado neste trabalho, permite estabelecer um canal por onde múltiplas entidades se comunicam naturalmente de uma forma multicast, permitindo ainda a mobilidade dessas entidades ao longo da rede. Identificado por seu Título, o Workspace é o destino das primitivas durante a comunicação. À medida que novas entidades se ligam ou desligam, há reconfiguração do Workspace. A abordagem definida, implementada e verificada neste trabalho representa uma forma mais eficiente de comunicação se comparada aos endereços no âmbito da camada de rede (IP Multicast) ou de aplicação (Application Layer Multicast). A arquitetura ETArch leva em conta não somente os aspectos de multicast e mobilidade das entidades, como também foi construída com a visão de incorporar em um momento futuro requisitos de QoS e segurança, sendo, portanto, um ponto de convergência para o diálogo com outros grupos de pesquisa, afim de colaborar na construção da próxima geração das redes de computadores. / Internet was designed in a totally different context, far from what we have today. New applications, new technologies and devices define a new set of requirements, which among others, is to support mobility, security, QoS and multicast. Researchers around the world are engaged in the design of the Future Internet. While many seek to evolve the current Internet, others assume that current architecture should be ignored in order to design a new architecture. From a disruptive vision, this work aims to define, design and experimentally validate a form of referral where multicast be a central requirement for applications. This form of routing is based on new relationships between entities that communicate and use of an identification/addressing based on a topology independent name that unambiguously identifies an entity: its Title. The Entity Title Architecture (ETArch), built on an infrastructure based on software defined networking, establishes new relationships between entities in distributed systems. The definition of the Workspace, implemented in this work, allows establishing a channel through which multiple entities communicate naturally by using a multicast approach, while still allowing mobility of these entities over network. Identified by its title, the Workspace is the destination of the primitives during communication. As new entities attach or detach the Workspace is reconfigured. The approach defined, implemented and varied in this work is a more efficient way of communication compared to the addressing within the network layer (IP Multicast) or application (Application Layer Multicast). ETArch takes into account not only the aspects of multicast and mobility of the entities , but also was built with the vision to incorporate into a future time QoS and security , so it is a focal point for dialogue with other research groups to collaborate in building the next generation of computer networks.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5386.pdf: 2650667 bytes, checksum: 1c5159a4a13e297825bc9d8248d687ec (MD5) Previous issue date: 2012-11-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / The Internet suffer an increased amount of traffic. This increase could affect the structure of computer networks generating packet losses and delays. This loss and delay stems from the packet flows that generate more traffic that particular path or subpath, can support. Given this situation we show in this paper a mechanism based on P2P that balances the load by using multiple paths along with the breaking of the flow in smaller streams. For this mechanism called P2P-Flow that can be implemented in OpenFlow. In our simulation we compare this mechanism with multicast and unicast in multiple scenarios. The contributions of this work are detailed in the idea P2PFlow and compared with the multicast and unicast topology in various scenarios. / A internet sofrerá um aumento na quantidade de tráfego. Esse aumento poderá afetar a estrutura das redes de computadores gerando perdas de pacotes e atrasos. Essa perda e atraso tem origem nos fluxos de pacotes que geram tráfegos maiores que determinado caminho, ou subcaminho, pode suportar. Diante desse quadro expomos nesse trabalho um mecanismo inspirado em P2P que balanceia a carga utilizando múltiplos caminhos junto com a quebra do fluxo em fluxos menores. Para esse mecanismo denominamos P2P-Flow que pode ser implementado em Openflow. Em nossa simulação comparamos esse mecanismo com multicast e unicast em múltiplos cenários. As contribuições desse trabalho estão no detalhamento da ideia do P2PFlow e a comparação com o Multicast e Unicast em vários cenários de topologia.

OpenFlow-based testbeds have been established as an emerging field of research in order to create experimental environments that enable the development of new technologies on real network infrastructures. The bibliographic review showed that existing experimentation networks still lack mechanisms to guarantee users simplified operational forms, decoupled from the physical substrate and that are resilient. In this context, the research problem is: how to guarantee the users of OpenFlow experimentation networks an environment that allows creating virtual networks with low complexity in operation, flexible and resilient to link failures. The hypothesis that guided the study is that by integrating the tools OpenVirteX and FlowVisor and, consequently of its functionalities, the resulting framework would allow to achieving this purpose. OpenVirteX and FlowVisor are network hypervisors with distinct functionalities where the former has the use of virtual and arbitrary topologies, connectivity failure recovery, and absolute control. The FlowVisor has its main contribution in providing a wide flexibility in the definition of virtual networks. Therefore, the objective of this study was to develop a framework for OpenFlow experimentation networks, aiming to provide flexible virtual networks to users, with low complexity of the operation, having absolute control and resilient to failures. The study methodology is characterized by the hypothetical-deductive method. The procedures used to develop the proposal were: create the experimentation context, individual testing of the OpenVirteX and FlowVisor hypervisors, integration of the tools, evaluation of the framework and, finally, analysis and discussion of the results. The study confirmed some of the guiding hypothesis of the proposal since the framework was: Flexible, allowing to use any metrics of the OpenFlow header for the segmentation of virtual networks; Low complexity, because it allows to use a virtual and arbitrary topology composed of a single virtual switch corresponding to the entire physical network; Resilient to connectivity failures, because the tool was able to redefine the communication through of alternative routes. Regarding absolute control, the results refute the presence of this functionality. It was observed that providing total control of the network to the user has the impact of weakening the flexibility of the experimentation environment. / As redes de experimentação (testbeds) baseadas em OpenFlow tem-se constituído em um campo de investigação emergente, tendo em vista a necessidade de criar ambientes de experimentação que viabilizem o desenvolvimento de novas tecnologias sobre infraestruturas de redes reais. A revisão bibliográfica evidenciou que as redes de experimentação existentes, ainda, carecem de mecanismos que garantam aos usuários formas operacionais simplificadas, desacopladas do substrato físico e que sejam resilientes. Neste contexto, a problemática da investigação é: como garantir aos usuários de redes de experimentação OpenFlow um ambiente que possibilite criar redes virtuais de baixa complexidade de operação, flexíveis e resiliente a rupturas de enlaces? A hipótese que direcionou o estudo é que através da integração das ferramentas OpenVirteX e FlowVisor e, consequentemente de suas funcionalidades, o framework resultante possibilitaria atingir tal propósito. O OpenVirteX e FlowVisor são hypervisors de rede com funcionalidades distintas onde o primeiro dispõe da utilização de topologias virtuais e arbitrárias, recuperação de falhas de conectividade e controle absoluto. Já o FlowVisor tem sua principal contribuição em fornecer uma ampla flexibilidade na definição das redes virtuais. Logo, o objetivo deste estudo foi desenvolver um framework para redes de experimentação OpenFlow, objetivando proporcionar aos usuários redes virtuais flexíveis, de baixa complexidade de operacionalização, dispondo de controle absoluto e resiliente a falhas. A metodologia do estudo caracteriza-se pelo método hipotético-dedutivo. Os procedimentos aplicados para o desenvolvimento da proposta foram: a criação do contexto da experimentação, testes individuais dos hypervisors OpenVirteX e FlowVisor, integração das ferramentas, avaliação do Framework e, finalmente a análise e discussões dos resultados. O estudo realizado confirmou parte da hipótese norteadora da proposta uma vez que o framework se mostrou: Flexível, ao permitir utilizar quaisquer métricas do cabeçalho OpenFlow para a segmentação das redes virtuais; Baixa complexidade, pois permite utilizar uma topologia virtual e arbitrária composta por um único switch virtual correspondendo a totalidade da rede física; Resiliente a falhas de conectividade, pois a ferramenta se mostrou capaz de redefinir a comunicação através de rotas alternativas. No que se refere ao controle absoluto, os resultados refutam a presença dessa funcionalidade. Observou-se que disponibilizar o controle total da rede para o usuário tem o impacto de fragilizar a flexibilidade do ambiente de experimentação.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-22T15:02:52Z No. of bitstreams: 1 FelipeSampaioDantasDaSilva_DISSERT.pdf: 10625109 bytes, checksum: 24d454d6d2db17788d2d0322b151ea34 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-07-26T22:32:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FelipeSampaioDantasDaSilva_DISSERT.pdf: 10625109 bytes, checksum: 24d454d6d2db17788d2d0322b151ea34 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T22:32:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FelipeSampaioDantasDaSilva_DISSERT.pdf: 10625109 bytes, checksum: 24d454d6d2db17788d2d0322b151ea34 (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / A populariza??o das redes sem fio e a crescente prolifera??o de dispositivos m?veis requerem o desenvolvimento de mecanismos de controle de mobilidade que suportem as diferentes demandas de tr?fego sob caracter?sticas de rede diversas. Um grande obst?culo no desenvolvimento deste tipo de tecnologia ? a complexidade envolvida no gerenciamento de todas as informa??es de mobilidade, principalmente quando se considera um grande n?mero de dispositivos. Al?m disso ? preciso lidar com toda a sobrecarga de sinaliza??o necess?ria para controlar estes procedimentos na rede de maneira eficiente. V?rias iniciativas propostas pela comunidade cient?fica tratam deste assunto de maneira ineficiente, apresentando solu??es que dependam da atua??o expl?cita do objeto m?vel (Moving Object - MO), respons?vel por acionar o processo de mobilidade, geralmente guiada exclusivamente por aspectos f?sicos, tais como RSS (Received Signal Strength) dos pontos de acesso (Point of Attachment - PoA) candidatos. Diante disso, este trabalho tem como objetivo conceber, avaliar e validar uma infraestrutura de comunica??o para o gerenciamento de mobilidade em sistemas WiNeMo (Wireless Networking for Moving Objects), fazendo uso da flexibilidade provida pelo paradigma das Redes Definidas por Software (Software Defined Networking - SDN), onde as fun??es de rede, incluindo o gerenciamento de mobilidade e qualidade de servi?o (Quality of Service - QoS), podem ser facilmente estendidas, tais como o software no plano de controle, sem sobrecarga computacional, e atualiza??es nos dispositivos de rede. Como principais contribui??es, destacam-se: (i) predi??o e controle de mobilidade infraestruturado; (ii) sele??o de melhor ponto de acesso e aprovisionamento de recursos com base nos requisitos de QoS das aplica??es dos objetos m?veis; (iii) balanceamento de carga por mobilidade, em casos de exaust?o de recursos no ponto de acesso pretendido; e (iv) setup de handover com base no IEEE 802.21. / The spread of wireless networks and growing proliferation of mobile devices require the development of mobility control mechanisms to support the different demands of traffic in different network conditions. A major obstacle to developing this kind of technology is the complexity involved in handling all the information about the large number of Moving Objects (MO), as well as the entire signaling overhead required to manage these procedures in the network. Despite several initiatives have been proposed by the scientific community to address this issue they have not proved to be effective since they depend on the particular request of the MO that is responsible for triggering the mobility process. Moreover, they are often only guided by wireless medium statistics, such as Received Signal Strength Indicator (RSSI) of the candidate Point of Attachment (PoA). Thus, this work seeks to develop, evaluate and validate a sophisticated communication infrastructure for Wireless Networking for Moving Objects (WiNeMO) systems by making use of the flexibility provided by the Software-Defined Networking (SDN) paradigm, where network functions are easily and efficiently deployed by integrating OpenFlow and IEEE 802.21 standards. For purposes of benchmarking, the analysis was conducted in the control and data planes aspects, which demonstrate that the proposal significantly outperforms typical IPbased SDN and QoS-enabled capabilities, by allowing the network to handle the multimedia traffic with optimal Quality of Service (QoS) transport and acceptable Quality of Experience (QoE) over time.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-04-03T19:37:47Z No. of bitstreams: 1 FlavioDeSousaRamalho_DISSERT.pdf: 3355624 bytes, checksum: 3f25f965b48c6134a1b1af73cc666a52 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-04-05T18:17:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FlavioDeSousaRamalho_DISSERT.pdf: 3355624 bytes, checksum: 3f25f965b48c6134a1b1af73cc666a52 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-05T18:17:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FlavioDeSousaRamalho_DISSERT.pdf: 3355624 bytes, checksum: 3f25f965b48c6134a1b1af73cc666a52 (MD5) Previous issue date: 2016-12-15 / O r?pido crescimento do n?mero de dispositivos conectados ? Internet, associado ?s taxas crescentes de popularidade e demanda de aplica??es e servi?os em tempo real na nuvem, com restri??es de lat?ncia, torna muito dif?cil para estruturas de computa??o em nuvem tradicionais acomod?-los de forma eficiente. Mais especificamente, a abordagem centralizada adotada tradicionalmente por Data Centers (DC) atuais apresentam problemas de desempenho para atender de aplica??es em nuvem com alta densidade, principalmente quanto a capacidade de resposta e escalabilidade. Nossa depend?ncia insubstitu?vel por computa??o em nuvem, exige infra-estruturas de DCs sempre dispon?veis, enquanto mant?m ao mesmo tempo capacidades de desempenho suficientes para responder a uma enorme quantidade de solicita??es de aplicativos em nuvem. Neste trabalho, a aplicabilidade do emergente paradigma de computa??o em n?voa ? explorada para melhorar o desempenho no suporte de aplica??es em nuvem sens?veis ? lat?ncia voltadas a Internet das Coisas (do ingl?s Internet of Things - IoT). Com base neste objetivo, apresentamos o novo modelo denominado Infraestrutura de Borda como um Servi?o (do ingl?s Edge Infrastructure as a Service - EIaaS), que procura oferecer um novo modelo de computa??o em nuvem com servi?o de entrega baseado em computa??o de borda voltado a atender de forma eficiente as exig?ncias de aplica??es IoT em tempo real sens?veis ? lat?ncia. Com a abordagem EIaaS, provedores de nuvem podem implantar dinamicamente aplica??es/servi?os IoT diretamente nas infra-estruturas de computa??o de borda, nem como gerir seus recursos de n?vem/rede em tempo de execu??o, como forma de manter as aplica??es IoT sempre melhor conectadas e melhor servidas. A abordagem resultante ? arquitetada em uma estrutura modular, tendo como base tecnol?gica ferramentas de Rede Definida por Software (do ingl?s, Software- Defined Networking - SDN) para lidar com recursos de computa??o de borda (CPU, mem?ria, etc.) e de rede (caminhos, largura de banda, etc.), respectivamente. Os resultados preliminares mostram como as principais t?cnicas de virtualiza??o utilizadas no ?mbito deste trabalho, afetam o desempenho das aplica??es na infraestrutura de borda da rede. A virtualiza??o por containers leva vantagem sobre a t?cnica de virtualiza??o por m?quinas virtuais para implantar aplica??es na borda da rede, uma vez que oferece grande flexibilidade mesmo na presen?a de demanda de recursos. / The rapid growth in the number of Internet-connected devices, associated to the increasing rates in popularity and demand for real-time and latency-constrained cloud application services makes the use of traditional cloud computing frameworks challenging to afford such environment. More specifically, the centralized approach traditionally adopted by current Data Center (DC) pose performance issues to suit a high density of cloud applications, mainly in terms to responsiveness and scalability. Our irreplaceable dependency on cloud computing, demands DC infrastructures always available while keeping, at the same time, enough performance capabilities for responding to a huge amount of cloud application requests. In this work, the applicability of the fog computing emerging paradigm is exploited to enhance the performance on supporting latency-sensitive cloud applications tailored for Internet of Things (IoT).With this goal in mind, we introduce a new service model named Edge Infrastructure as a Service (EIaaS), which seeks to offer a new edge computing tailored cloud computing service delivery model to efficiently suit the requirements of the real-time latency-sensitive IoT applications. With EIaaS approach, cloud providers are allowed to dynamically deploy IoT applications/services in the edge computing infrastructures and manage cloud/network resources at the run time, as means to keep IoT applications always best connected and best served. The resulting approach is modeled in a modular architecture, leveraging both container and Software-Defined Networking technologies to handle edge computing (CPU, memory, etc) and network resources (path, bandwidth, etc) respectively. Preliminary results show how the virtualization technique affects the performance of applications at the network edge infra. The container-based virtualization takes advantage over the hypervisor-based technique for deploying applications at the edge computing infrastructure, as it offers a great deal of flexibility under the presence of resource constraints.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-04-25T12:03:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_AdrianoHenrique.pdf: 1956295 bytes, checksum: 38ce5d73db0d44416c8653e58120f11c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T12:03:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_AdrianoHenrique.pdf: 1956295 bytes, checksum: 38ce5d73db0d44416c8653e58120f11c (MD5) Previous issue date: 2016-08-29 / Apesar da grande evolução tecnológica nos hardwares dos dispositivos móveis e nas redes sem fio, ainda existem grandes limitações nesses dispositivos em termos de processamento, capacidade de armazenamento e autonomia de energia, quando comparados aos desktops e servidores. O paradigma de Computação em Nuvem Móvel (MCC – Mobile Cloud Computing) permite estender os recursos computacionais dos dispositivos móveis através da utilização das técnicas de offloading computacional possibilitando um melhor desempenho as aplicações e uma redução no consumo das baterias dos dispositivos. Entretanto, a técnica de offloading nem sempre traz benefícios para o dispositivo móvel em situações de constante mobilidade do usuário, já que cada mudança de rede requer que o processo de offloading seja refeito. Esta dissertação propõe uma solução para otimizar o consumo de energia e o tempo de resposta durante as operações de offloading computacional quando o dispositivo muda de ponto de acesso. A proposta considera um esquema de gerenciamento de mobilidade baseado em Software Defined Networking (SDN) e técnica de caching remoto, que permite ao usuário receber o resultado do offloading no próximo acesso à rede, mesmo que esse fique desconectado por um longo período. A solução foi implementada em um testbed WiFi, com acesso ao ambiente MCC utilizando cloudlet baseada na plataforma OpenStack e integrada ao controlador SDN OpenDaylight. O consumo de energia obtido pela proposta que utiliza SDN/OpenFlow para o gerenciamento de mobilidade chegou a ser 11,33 vezes menor e a velocidade de processamento foi 3,23 vezes maior que do ambiente tradicional. O sistema de caching remoto, apesar de se mostrar útil em relação à rápida entrega dos resultados já processados, elevou consideravelmente o consumo de energia da bateria. A técnica de caching remoto é indicada para os casos nos quais a aplicação envia à cloudlet um grande volume de dados para ser processado e o nível da bateria do dispositivo encontra-se em estado não crítico ou quando o usuário enfrenta um longo período sem comunicação com a cloudlet. / Although the great technological evolution in the mobile devices hardware and wireless networks, remains significant limitations of these devices regarding processing, storage, and energy, when compared to desktops and servers. The paradigm of Mobile Cloud Computing (MCC) allows to extend the computational resources of the mobile devices through the use of computational offloading techniques, achieving a better performance on the part of the applications and a reduction in the battery consumption of the devices. The offloading technique does not always bring benefits to a mobile device in situations of high mobility since each network change requires the execution of the offloading process. This dissertation proposes a solution to optimize energy consumption and response times during the computational offloading operations when the device change of access points (AP). To this end, the proposal considers for such, a mobility management scheme based on SDN (Software Defined Networking) and a remote caching technique, that allows the user to receive the result from offloading in the next AP, even if he stays disconnected for an extended period. The solution was implemented in one Wi-Fi testbed, with access to the MCC environment using cloudlet based on the OpenStack platform and integrated with the OpenDaylight SDN controller. The achieved reduction of energy consumption for the mobility management proposal arrived to be 11.33 times lower, and the processing speed was 3.23 times bigger that of the traditional environment. The remote caching system, although useful in fast delivering the already processed results, considerably raised the battery energy consumption. Thus, the applicability of remote caching limits it to the cases where the application sends to the cloudlet an enormous volume of data to be processed and the battery level of the device is not critical or when the user faces an extended period without communication with the cloudlet.

This work has the goal to make an implementation of an anonymization service on Software-Defined Networks (SDN) with the goal to reduce the number of attacks. With an anonymization service is possible to hide the IP address from the network’s hosts, ensuring more protection against security attacks, which allows a more time availability. One of the biggest challenge on SDN architecture is the security issue. The separation of control and data planes allows o generated challenges on security, due to the network’s permissiveness to attacks such as “ Man in the Middle ”, Denial of Service and Saturation. The service developed in this work, named as BomIP, uses the micro-data anonymization technique of randomization of IP address of the hosts. The BomIP was added in the SDN controller RunOS, which was the responsible to make the management of the real and anonymized IP address. To validate this service it was developed two Case Studies with an environment simulating a Denial of Service attack. The first Case Study made a comparison between Crypto-Pan and BomIP. While the second Case Study made a comparison between a traditional network IP and a SDN one using BomIP, both under Denial of Service attack. The analysis of results showed that the service developed has an running time 65% more efficient than Crypto-Pan. The assintotic analysis shows that BomIP is an algorith with running time of quadratic order. The results also showed that the anonymized packets can be tracked and a mitigation of 80% from the attacks trials, ensuring that the services provided by the network remain available. / Este trabalho tem como objetivo implementar um servi¸co de anonimiza¸c˜ao em Redes Definidas por Software (SDN) com o objetivo de realizar a mitiga¸c˜ao de tentativas de ataque sofridas por uma rede. Atrav´es de um servi¸co de anonimiza¸c˜ao ´e poss´ıvel realizar a oculta¸c˜ao dos endere¸cos IP dos hosts da rede, garantindo maior prote¸c˜ao contra ataques `a seguran¸ca, permitindo um aumento de sua disponibilidade. Um dos maiores desafios da arquitetura SDN ´e a seguran¸ca. A separa¸c˜ao do controle e do plano de dados permite que desafios para garantir a seguran¸ca sejam gerados, devido `a permissividade da rede a ataques como “Homem no Meio”, Nega¸c˜ao de Servi¸co e Satura¸c˜ao. O servi¸co aqui desenvolvido, denominado de BomIP, utiliza a t´ecnica de anonimiza¸c˜ao de micro-dados atrav´es da randomiza¸c˜ao dos endere¸cos IP dos hosts. O servi¸co BomIP foi adicionado ao controlador RunOS, que ficou respons´avel por realizar o gerenciamento dos endere¸cos IP reais e anonimizados. Para validar este servi¸co foram realizados dois Estudos de Caso em um ambiente simulando um ataque de Nega¸c˜ao de Servi¸co. O primeiro Estudo de Caso realizou a compara¸c˜ao do funcionamento do servi¸co de anonimiza¸c˜ao Crypto-Pan com o BomIP. Enquanto que o segundo Estudo de Caso realizou a compara¸c˜ao de uma rede IP tradicional sob ataque de Nega¸c˜ao de Servi¸co e uma SDN utilizando o BomIP. A an´alise dos resultados mostrou que o servi¸co desenvolvido tem um tempo de execu¸c˜ao 65% mais eficiente que o Crypto-Pan. A an´alise de complexidade do algoritmo do BomIP demonstrou que ´e de ordem quadr´atica. Os resultados tamb´em demonstraram que os pacotes anonimizados permitem a rastreabilidade e a mitiga¸c˜ao de 80% das tentativas de ataque, dando garantias que os servi¸cos providos pela rede continuem dispon´ıveis.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6215.pdf: 2705931 bytes, checksum: f13134b07bf961a0e166ae8f6fdc0bf0 (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / During the last decade, the advent of large scale processing and the need for rapid modification of computational structures have increased the popularity of Cloud Computing, particularly the Infrastructure as a Service model. Several companies have invested in infrastructure to become providers of this kind of service, whether for general public or only to supply their own business needs. This has increased the number of virtualized datacenters across the world and created a growing interest in interoperability between different providers. However, due to the lack of technology standardization, and to limitations in the current network s architecture, this interoperability is still an issue. Based on this, this research project presents an OpenFlow based network flow redirection architecture to support service continuity during the migration of applications between different IaaS providers. The tests performed show the applicability of the proposed architecture in a real network environment, having control only of the network edges, and without setting up any specific hardware. / Durante a ultima década, o advento do processamento em larga escala e a necessidade de rápida modificação de estruturas computacionais fez com que a computação em nuvem se popularizasse, em particular na forma de aprovisionamento de Infraestrutura como Serviço. Diversas companhias investiram em infraestrutura para se tornarem provedores desse tipo de serviço, seja para o publico ou para proverem recursos para seus próprios negócios. Isto aumentou o numero de centros de dados virtualizados e gerou o interesse na interoperabilidade entre os diferentes provedores. Entretanto, devido a falta de padronização de tecnologias, e devido a limitações na arquitetura das redes atuais, essa interoperabilidade ainda e um assunto em aberto. Com base nisso, o presente trabalho apresenta uma arquitetura de redirecionamento de fluxos de rede baseada em OpenFlow para o suporte a continuidade de serviço durante a migração de aplicações entre diferentes provedores de IaaS. Os testes realizados comprovam sua aplicabilidade em um cenário real, controlando apenas as bordas da rede, e sem a instalação de nenhum hardware específico.

Fundação de Apoio a Pesquisa e à Inovação Tecnológica do Estado de Sergipe - FAPITEC/SE / With the popularity of the Internet and the emergence of new services, it has become increasingly necessary to make a network planning, in order to ensure that each of the elements that compose it are used e ciently. Moreover, it is necessary to control and monitor the network, making sure that everything is running the way it was planned. In networks using the SDN paradigm, by introducing a network controller, is possible the separation between the data plane (hardware) and control plane (software) existing on the network devices, allowing that new protocols and technologies are implemented and tested on any network device, regardless of its manufacturer. In contrast with it, the following question arises: how to apply tra c monitoring in an SDN network ahead of his centralized control architecture without causing delays or inconsistencies? This work proposed a tra c monitoring service for SDN networks based on the OpenFlow protocol, called SDNMonitor, which aims to provide a view of network data tra c at three levels of granularity, for each port of each switch, for each flow and for each network service. Additionally, it was also proposed a load balancing service based on the use of Round-Robin and Bandwidth-Based algorithms. The experimental evaluation of these services was conducted through controlled experiments, which were generated and monitored some tra c. The results showed that the SDNMonitor service could monitor the network tra c in the three levels of granularity without impacting negatively on its operation, and that the load balancing service has been able to improve network tra c. / Com a popularidade da Internet e a emergência de novos serviços, tornou-se cada vez mais necessário fazer um planejamento da rede, com o objetivo de assegurar que cada um dos elementos que a compõem sejam utilizados de forma eficiente. Além disso, é necessário controlar e monitorar a rede, verificando se tudo está sendo executando da maneira que foi planejada. Em redes que utilizam o paradigma SDN, através da introdução de um controlador de rede, é possível a separação entre o plano de dados (hardware) e o plano de controle (software) existentes nos dispositivos de rede, permitindo que novos protocolos e novas tecnologias sejam implementadas e testadas em qualquer dispositivo de rede, independente do seu fabricante. Em contrapartida, surge o seguinte questionamento: como aplicar monitoramento de tráfego em uma rede SDN diante da sua arquitetura de controle centralizada sem causar atrasos ou inconsistências? Este trabalho propôs um serviço de monitoramento de tráfego em redes SDN baseado no protocolo OpenFlow, chamado SDNMonitor, que tem como principal objetivo prover uma visão do tráfego de dados da rede em três níveis de granularidade, por cada porta de cada switch, por cada fluxo e por cada serviço de rede. Adicionalmente, também foi proposto um serviço de balanceamento de carga, baseado na utilização dos algoritmos Round-Robin e Bandwidth-Based. A avaliação experimental destes serviços foi realizada através de experimentos controlados, onde foram gerados e monitorados alguns tráfegos. Os resultados demonstraram que o serviço SDNMonitor conseguiu monitorar o tráfego da rede nos três níveis de granularidade sem impactar de forma negativa no seu funcionamento, e que o serviço de balanceamento de carga foi capaz de melhorar o tráfego da rede.