A tecnologia de rede dominante em ambientes locais é ethernet. Sua ampla utilização e o aumento crescente nos requisitos impostos pelas aplicações são as principais razões para a evolução constante presenciada desde o surgimento deste tipo de rede simples e barata. Na busca por maior desempenho, configurações baseadas na disputa por um meio de transmissão compartilhado foram substituídas por topologias organizadas ao redor de switches e micro-segmentadas, ou seja, com canais de transmissão individuais para cada estação. Neste mesmo sentido, destacam-se os dispositivos de qualidade de serviço padronizados a partir de 1998, que permitem a diferenciação de tráfego prioritário. O uso desta tecnologia em ambientes de automação sempre foi refreado devido à imprevisibilidade do protocolo CSMA/CD. Entretanto, o uso de switched ethernet em conjunto com a priorização de tráfego representa um cenário bastante promissor para estas aplicações, pois ataca as duas fontes principais de indeterminismo: colisões e enfileiramento. Este trabalho procura avaliar esta estrutura em ambientes de controle distribuído, através de uma análise temporal determinística. Como resultado, propõe-se um modelo analítico de cálculo capaz de prever os valores máximos, médios e mínimos do atraso fim-a-fim observado nas comunicações de diferentes classes de tráfego. Durante a análise, outras métricas relevantes são investigadas como a variação no atraso (jitter) e a interferência entre classes de prioridades distintas.

A evolução das redes de computadores criou a necessidade de novos serviços de rede que fornecessem qualidade de serviços nos fluxos de dados dos usuários. Nesse contexto, uma nova área de pesquisa surgiu, o gerenciamento de QoS, onde foram apresentadas novas tarefas para o gerenciamento de recursos de rede que fornecem QoS. Uma delas, a descoberta de QoS, é responsável por identificar alvos numa rede de computadores. Um alvo é uma entidade capaz de implementar funcionalidades para o fornecimento de QoS. Essa dissertação apresenta uma proposta de modelo para a descoberta de QoS. O modelo é composto por duas partes: metodologia e arquitetura. A metodologia define os procedimentos para a realização da descoberta de QoS, enquanto a arquitetura define entidades que implementam tais procedimentos bem como o relacionamento entre essas entidades. O modelo proposto também tem por objetivo ser extensível, escalável e distribuído. Além disso, um protótipo baseado no modelo é apresentado.

A execução de testes é um passo essencial na adoção de novos protocolos de comunicação e sistemas distribuídos. A forma com que estes se comportam na presença de falhas, tão comuns em ambientes geograficamente distribuídos, deve ser conhecida e considerada. Testes sob condições de falha devem ser realizados e as implementações devem trabalhar dentro de sua especificação nestas condições, garantindo explicitamente o funcionamento dos seus mecanismos de detecção e recuperação de erros. Para a realização de tais testes, uma técnica poderosa é a injeção de falhas. Ferramentas de injeção de falhas permitem ao projetista ou engenheiro de testes medir a eficiência dos mecanismos de um sistema antes que o mesmo seja colocado em operação efetiva. Este trabalho apresenta o projeto, desenvolvimento e teste do injetor de falhas FIRMAMENT. Esta ferramenta executa, dentro do núcleo do sistema operacional, microprogramas, ou faultlets, sobre cada mensagem processada para a emulação de situações de falha de comunicação, utilizando uma abordagem de scripts. A ferramenta é implementada como um módulo de núcleo do sistema operacional Linux, tendo acesso total aos fluxos de entrada e saída de pacotes de forma limpa e não intrusiva, permitindo o teste de sistemas baseados nos protocolos IPv4 e IPv6. Seu desempenho é significativo, já que a ferramenta evita que os mecanismos de injeção de falhas sejam invocados nos fluxos que não sejam de interesse aos testes, bem como dispensa a cópia de dados dos pacotes de comunicação a serem inspecionados e manipulados. A aplicabilidade da ferramenta, dada pela sua facilidade de integração a um ambiente de produção, é conseqüência de sua disponibilidade como um módulo de núcleo, podendo ser carregada como um plugin em um núcleo não modificado. As instruções por FIRMAMENT suportadas lhe dão alto poder de expressão dos cenários de falhas. Estas instruções permitem a inspeção e seleção de mensagens de forma determinística ou estatística. Além disso, fornecem diversas ações a serem realizadas sobre os pacotes de comunicação e sobre as variáveis internas do injetor, fazendo-o imitar o comportamento de falhas reais, como descarte e duplicação de mensagens, atraso na sua entrega e modificação de seu conteúdo. Estas características tornam a ferramenta apropriada para a realização de experimentos sobre protocolos e sistemas distribuídos.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciência da Informação, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Informação, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2015-11-26T12:19:13Z No. of bitstreams: 1 2015_RicardoBarrosSampaio.pdf: 30358617 bytes, checksum: 0b2940e9266b0bfdc0ad3e1c44388b88 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-01-08T13:11:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_RicardoBarrosSampaio.pdf: 30358617 bytes, checksum: 0b2940e9266b0bfdc0ad3e1c44388b88 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-08T13:11:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_RicardoBarrosSampaio.pdf: 30358617 bytes, checksum: 0b2940e9266b0bfdc0ad3e1c44388b88 (MD5) / Na era da informação, do conhecimento e das mídias digitais, de que forma os padrões de relacionamento interpessoais registrados geram informações sobre a estrutura global e regional da pesquisa em doenças negligenciadas? Este estudo investiga as redes de coautoria de cientistas que trabalham em leishmaniose e em tuberculose, duas das principais doenças negligenciadas no contexto brasileiro e mundial, em busca de revelar de que forma vêm ocorrendo mudanças no universo de participação das pesquisas. Foi identificada a ascensão de pesquisadores de países como Brasil, Índia, China e África do Sul, que se tornaram não apenas relevantes, mas em certas áreas chegam a dominar a estrutura de colaboração em rede e a produtividade no campo observado. Os resultados apresentados possibilitam às agências de financiamento avaliar seu papel em relação aos objetivos de construção e desenvolvimento da capacidade científica, bem como a consistência de parcerias científicas em todo o mundo. Eles também permitem a avaliação dos mecanismos que apoiam e incentivam a investigação em países endêmicos. O estudo também realiza uma análise exploratória acerca dos resultados da aplicação de métodos de análise de redes complexas no universo analisado. Nesse sentido, a pesquisa avalia a criação de instrumentos que apoiem a tomada de decisão em saúde pública, buscando demonstrar como a utilização desses métodos, amparados pelo uso apropriado de tecnologias para tratamento de dados, apresenta alternativas promissoras na avaliação da ciência e das dinâmicas de redes de ciência e tecnologia. O estudo utilizou diferentes bases para a recuperação dos dados, a saber: o PubMed, a Web of Science e o SciELO. Foi analisada a dinâmica das redes de coautoria em publicações científicas além das palavras-chave, das revistas científicas e outros elementos que compõem os chamados metadados das publicações científicas. O resultado final é um conjunto de métodos que podem apoiar o estudo das comunidades científicas e dos grupos de pesquisa com base em seu comportamento específico quanto à comunicação e ao relacionamento entre seus pares. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In the age of information, knowledge and digital media, how the registered interpersonal relationship patterns generate information on global and regional structure of the research in neglected diseases? This study investigates the networks of co-authorship of scientists working on leishmaniasis and tuberculosis, two of the major neglected diseases in the Brazilian and global context, seeking to reveal how changes are taking place in the universe of shared research. It has been identified the rise of researchers from countries such as Brazil, India, China and South Africa, which became not only relevant, but in certain areas come to dominate the networked collaborative structure and productivity in the observed field. The presented results allow the funding agencies to assess its role in relation to construction and development goals of scientific capacity as well as the consistency of scientific partnerships worldwide. They also allow the evaluation of the mechanisms that support and encourage research in endemic countries. The study also conducts an exploratory analysis of the results of the application analysis of complex networks methods in the universe analyzed. In this sense, the research evaluates the development of tools to support public health decisions demonstrating how the use of these methods, supported by appropriate use of technologies for data processing, offers promising alternatives in the evaluation of science and network dynamics on science and technology. The study used different databases for data retrieval, namely: PubMed, Web of Science and SciELO. The dynamics of co-authorship networks in scientific publications was analyzed in addition to keywords, scientific journals and other elements that make up the so-called metadata of scientific publications. The end result is a set of methods that can support the study of scientific communities and research groups based on their specific behavior as communication and the relationship among their peers.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2015-11-25T16:46:09Z No. of bitstreams: 1 2015_TiagoCarneiroDeLima.pdf: 1670349 bytes, checksum: 763194bab62f915e103eedd34252d14a (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-01-25T13:31:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_TiagoCarneiroDeLima.pdf: 1670349 bytes, checksum: 763194bab62f915e103eedd34252d14a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T13:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_TiagoCarneiroDeLima.pdf: 1670349 bytes, checksum: 763194bab62f915e103eedd34252d14a (MD5) / Este trabalho avalia o impacto de transceptores de taxa de código variável em redes WDM sem compensação óptica de dispersão cromática e com espaçamento de 50 GHz entre canais na banda-C. A análise quantitativa baseou-se em três topologias representativas - redes alemã, europeia e americana - com respeito ao custo, à capacidade e à sobrevivência. O canal óptico foi modelado de acordo com os parâmetros de transmissão amplificada sobre fibra monomodo padrão, limitado essencialmente pelo ruído de emissão espontânea amplificada e pela interferência não-linear do efeito Kerr. O modelo analítico de ruído Gaussiano branco aditivo - modelo GN - e alguns fundamentos de teoria da informação foram utilizados para avaliar o alcance transparente de sistemas ópticos com modulação multinível, com multiplexação de polarização e codificação de canal ideal. Dois cenários hipotéticos de transmissão com modulação codificada foram considerados: um com tecnologia de transmissão mais conservadora, e outro com hipóteses mais agressivas. Verificou-se que os transceptores de taxa de código variável - comparados com os transceptores de taxa de código fixa operando a 100 Gb/s, 200 Gb/s e 400 Gb/s - possibilitam reduções de custo de até 52% em termos de quantidade média de transceptores por conexão, e de até 50% em termos de ocupação média de canais por conexão, dependendo do tipo de topologia, do cenário de transmissão e da taxa de transmissão líquida dos transceptores. Mostrou-se ainda que estes transceptores permitem o projeto de redes com habilidade de sobrevivência com o conceito de proteção suave. Esta técnica permite o projeto de rotas de proteção sem a necessidade de regeneração, sob penalidades de capacidade menores que 25%, em média. / This work evaluates the impact of variable-code-rate transceivers in WDM networks with uncompensated transmission and with 50-GHz-spaced channels in the C-band. The quantitative analysis was based on three representative topologies - German, European and American networks - in terms of cost, capacity and survivability. The optical channel was modeled in accordance with parameters of amplified transmission over standard single mode fiber, essencially limited by amplified spontaneous emission noise and by nonlinear interference due to the Kerr effect. The analytical model of additive white Gaussian noise - GN model - and some fundamentals of information theory were employed to assess the reach-versus-data-rate trade-off of optical systems with multilevel modulation, polarization multiplexing and ideal channel co- ding. Two hypothetical scenarios of coded modulated transmission were considered: one with a more conservative technology, and other with a more aggressive hypothesis. It was verified that variable-code-rate transceivers - compared to the fixed-code-rate transceivers operating at 100 Gb/s, 200 Gb/s and 400 Gb/s - allow cost savings up to 52% in terms of average number of transceivers per connection, and up to 50% in terms of average occupancy of channels per connection. It was also shown that these transceivers enable the design of resilient networks based on the concept of soft protection. This technique allows the design of protection paths without the requirement of regeneration, at capacity penalties lower than 25%, in average.

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Made available in DSpace on 2013-08-23T20:29:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000450147-Texto+Completo-0.pdf: 941359 bytes, checksum: 550ab68c8a8b3e673e09b73466dd3a4b (MD5) Previous issue date: 2010 / MPSoCs (Multi-Processor Systems-on-Chip) are complex architectures. As a consequence, verify the system and assure quality of service constraints become complex tasks. Therefore, the research on mechanisms for verifying the system operation is necessary. These mechanisms aim at capturing data about the system status at each moment. This data is captured through the addition of monitors to the architecture. This work presents the implementation of a monitoring infrastructure for NoC-based MPSoCs. The monitoring is captured through traffic monitors added to the NoC (Network-on-Chip). The monitoring infrastructure is integrated to the microkernel of the MPSoC manager processor. Results show that the monitors do not interfere with the NoC global performance and that is possible to obtain the throughput of the flows in the network through the data collected by the monitors. The integration of the monitoring infrastructure to the MPSoC is validated based on matrices added to the microkernel of the manager processor. These matrices store the monitoring values of each NoC router channel. / MPSoCs (Multi-Processor Systems-on-Chip) são arquiteturas bastante complexas e, por consequência, a verificação do correto funcionamento do sistema bem como a garantia da qualidade de serviço são ações que se tornam cada vez mais difíceis de serem realizadas. Assim sendo, é importante a pesquisa de mecanismos para a verificação da operação do sistema como um todo que visem a captura de informações sobre seu estado a cada instante, obtidas através de monitores adequadamente adicionados à arquitetura. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma infra-estrutura de monitoramento para MPSoCs baseados em NoC (Network-on-Chip), sendo realizado através de monitores de tráfego adicionados à NoC. A estrutura de monitoramento é integrada ao microkernel do processador que controla o MPSoC. Os resultados demonstram que os monitores não interferem no desempenho global da NoC e que é possível calcular a taxa de recepção de pacotes na rede através das informações coletadas pelos monitores. A integração da estrutura de monitoramento ao MPSoC é validada a partir de matrizes inseridas no microkernel do processador de controle, que armazenam os valores de monitoramento dos canais de cada roteador da NoC.

Made available in DSpace on 2015-04-30T14:04:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000467157-Texto+Completo-0.pdf: 3322264 bytes, checksum: 7b67b82c66b860b322146d2cec39c230 (MD5) Previous issue date: 2012 / Advances related to integrated circuit manufactring technologies push the complexity and the number of functionalities in electronic products. The literature points out that in 2015 behavioral design will demand 50% of the whole design effort, what indicates a major need for developing circuit design automation tools. Besides that, the design of current circuits employs the synchronous design paradigm prioritarily. However this design paradigma jointly with the increase of complexity imposes relevant restriction with regard to energy consumption and power dissipation design constraints. This works presents an alternative to some of the cited problems, proposing an environment for the generation and evaluation of intrachip networks. These networks allow interconnect processing modules operating at different operating frequencies, as well as help to guarantee the fulfillment of temporal restrictions temporais imposed by the traffic requirements of such modules. During the network generation step, the proposed environment allows selecting the network characteristiscs at design time, including individual router operating frequencies. Besides network generation, the environment also enables evaluating temporal contraints for several distinct traffic models, supporting the parameterized generation of traffic to exercise the network. This characteristic offer new alternatives to reduce the design effort of intrachip network for electronic systems still in the early phases of system specification. This occurs because the environment enables the visualization of the network behavior, demonstrating if this fulfills or not the expected requirements for some give traffic scenario. / Os avanços relacionados à tecnologia de fabricação de circuitos integrados impulsionam a complexidade e o número de funcionalidades dos produtos eletrônicos. A literatura aponta que até 2015 tarefas do nível comportamental ocuparão cerca de 50% do esforço de projeto, o que reforça a necessidade do desenvolvimento de ferramentas de automação e geração automática de circuitos. Além disso, o projeto de circuitos atuais faz uso prioritariamente do paradigma de projeto síncrono, que associado ao crescimento da complexidade dos mesmos impõe restrições importantes com relação ao consumo de energia e à dissipação de potência. Este trabalho apresenta uma solução alternativa a alguns dos problemas citados, pela proposta de um ambiente de geração e avaliação de redes intrachip. Tais redes permitem, além de conectar módulos de processamento que operem em diferentes frequências, ajudar a garantir o atendimento de restrições temporais impostas pelos requisitos de tráfego destes módulos. Durante a geração da rede, o ambiente permite em tempo de projetos selecionar características da mesma, tais como as frequências de operação dos roteadores, de forma individualizada. Além da geração da rede, o ambiente ainda habilita avaliar restrições temporais de diferentes modelos de tráfegos, dando suporte à geração parametrizada de tráfego para exercitar a rede. Esta característica oferece alternativas para reduzir o esforço do projeto dos sistemas eletrônicos ainda nas fases de especificação de requisitos do sistema. Isto ocorre por que o ambiente facilita a visualização do comportamento de um modelo de rede, demonstrando se o mesmo atende ou não a requisitos esperados para um cenário de tráfego.

Pesquisas acadêmicas em virtualização de redes vêm sendo realizadas durante diversos anos, nos quais diferentes abordagens de alocação de redes virtuais foram propostas. Tais abordagens, no entanto, negligenciam requisitos operacionais importantes impostos por plataformas de virtualização. No caso de virtualização baseada em SDN/OpenFlow, um exemplo fundamental de tais requisitos operacionais é a disponibilidade de espaço de memória para armazenar regras em dispositivos OpenFlow. Diante dessas circunstâncias, argumentamos que a alocação de redes virtuais deve ser realizada com certo grau de conhecimento sobre infraestruturas físicas; caso contrário, após instanciadas, tais redes podem sofrer instabilidade ou desempenho insatisfatório. Considerando redes físicas baseadas em SDN/OpenFlow como um cenário importante de virtualização, propõe-se um arcabouço baseado na coordenação entre a alocação de redes virtuais e redes OpenFlow para realizar a instanciação de redes virtuais de forma adequada. A abordagem proposta desdobra-se nas seguintes contribuições principais: uma abstração de infraestruturas virtuais que permite que um requisitante represente os detalhes de seus requerimentos de rede de maneira aprofundada; um compilador ciente de privacidade que é capaz de pré-processar requisições com tal grau de detalhamento, ofuscando informações sensíveis e derivando requisitos operacionais computáveis; um modelo para a alocação de redes virtuais que visa a maximizar a viabilidade no nível físico. Resultados obtidos por meio de uma avaliação da nossa abordagem evidenciam que considerar tais requisitos operacionais, bem como computá-los de forma precisa, é imprescindível para garantir a “saúde” das redes virtuais hospedadas na plataforma de virtualização considerada. / Research on network virtualization has been active for a number of years, during which a number of virtual network embedding (VNE) approaches have been proposed. These approaches, however, neglect important operational requirements imposed by the underlying virtualization platforms. In the case of SDN/OpenFlow-based virtualization, a crucial example of an operational requirement is the availability of enough memory space for storing flow rules in OpenFlow devices. Due to these circumstances, we advocate that VNE must be performed with some degree of knowledge of the underlying physical networks, otherwise the deployment may suffer from unpredictable or even unsatisfactory performance. Considering SDN/OpenFlow-based physical networks as an important virtualization scenario, we propose a framework based on VNE and OpenFlow coordination for proper deployment of virtual networks (VNs). The proposed approach unfolds in the following main contributions a virtual infrastructure abstraction that allows a service provider to represent the details of his/her VN requirements in a comprehensive manner; a privacy-aware compiler that is able to preprocess this detailed VN request in order to obfuscate sensitive information and derive computable operational requirements; a model for embedding requested VNs that aims at maximizing their feasibility at the physical level. Results obtained through an evaluation of our framework demonstrate that taking such operational requirements into account, as well as accurately assessing them, is of paramount importance to ensure the “health” of VNs hosted on top of the virtualization platform.

A Análise de Redes trata do estudo da estrutura de uma rede a fim de obter informações importantes sobre seus elementos e suas interações. Um aspecto relevante da análise de uma rede é decidir quais são os elementos mais importantes ou centrais de uma rede, através do uso das medidas de centralidade. Neste trabalho, apresentamos um panorama sobre a área da Análise de Redes, e faremos um survey sobre as principais medidas de centralidade, mostrando suas motivações e definições. Em seguida, apresentaremos duas aplicações das centralidades às redes de dados: a obtenção da estrutura de comunidades de uma rede de roteadores e a avaliação dos pontos de vulnerabilidade de uma rede. / Network Analysis is the field that studies the structure of a network in order to retrieve important information about its elements and interactions between them. Deciding which are the most important or central elements of a network is a relevant aspect in the analysis of a network; this can be achieved through the use of centrality measures. In this work, we present an overview of the area of Network Analysis, making a survey of the main centrality measures, along with their motivations and definitions. We also present two applications of centrality measures to data networks: retrieving the community structure of a network of routers, and assessing the vulnerability spots of a network.