Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2014-09-24T21:03:59Z No. of bitstreams: 2 finalfinal.pdf: 9639130 bytes, checksum: f602829a491b238a34d40c598dc5893a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-09-25T10:32:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 finalfinal.pdf: 9639130 bytes, checksum: f602829a491b238a34d40c598dc5893a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-25T10:32:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 finalfinal.pdf: 9639130 bytes, checksum: f602829a491b238a34d40c598dc5893a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-06-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Inthispaperweproposeafuzzymodel,calledFuzzyLMScomAutocorrela¸c˜aoMultifractal, whose weights are updated according to information from multifractal traffic modeling. These weights are calculated by incorporating an analytical expression for the autocorrelation function of a multifractal model in the training algorithm of the fuzzy model that is based on the Wiener-Hopf filter. We evaluate the prediction performance of the proposed network traffic prediction algorithm with respect to other predictors. Further, we propose a bandwidth allocation scheme for network traffic based on the fuzzy prediction algorithm. Comparisons with other bandwidth allocation schemes in terms of byte loss rate, link utilization, buffer occupancy and average queue size verifies the efficiency of the proposed scheme. Also, We propose an other adaptive fuzzy algorithm, called Fuzzy-LMS-OBF com alfa adaptivo , for traffic flow control described by theβMWM model. The proposed algorithm uses Orthonormal Basis Functions (OBF) and its training based on the LMS algorithm. We also present an expression for the optimal traffic source rate derived from Fuzzy LMS. Then, we evaluate the performance of the Fuzzy-LMS-OBF com alfa adaptivo algorithm with respect to other methods. Through simulations, we show that the proposed control scheme is benefited from the superior performance of the proposed fuzzy algorithm. Comparisons with other methods in terms of mean and variance of the queue size in the buffer, Utilization rate of the link, Loss rate and Throughput are presented. / Neste trabalho propomos um modelo fuzzy, nomeado Fuzzy LMS com Autocorrela¸c˜ao Multifractal, cujos pesos s˜ao calculados atrav´es de informa¸c˜oes provindas da an´alise multifractal de s´eries temporais. Esses pesos s˜ao encontrados incorporando uma express˜ao anal´ıtica para a fun¸c˜ao de autocorrela¸c˜ao de um modelo multifractal no algoritmo de treinamento do modelo fuzzy que tem como base o filtro de Wiener-Hopf. Avaliamos ent˜ao o desempenho de predi¸c˜ao de tr´afego de redes do modelo fuzzy proposto adaptativo com rela¸c˜ao a outros preditores. Em seguida, propomos um esquema de aloca¸c˜ao de banda para tr´afego de redes baseado no algoritmo Fuzzy LMS com Autocorrela¸c˜ao Multifractal. Compara¸c˜oes com outros esquemas de aloca¸c˜ao de banda em termos de taxa de perda de bytes, utiliza¸c˜ao do enlace, ocupa¸c˜ao do buffer e tamanho m´edio da fila comprovam a eficiˆencia do algoritmo no esquema utilizado. Al´em disso, propomos um outro algoritmo fuzzy adaptativo para controle de fluxos de tr´afego que podem ser descritos pelo modelo multifractalβMWM, que chamamos de Fuzzy-LMS-OBF com alfa adaptivo, o qual utiliza Fun¸c˜oes de Bases Ortonormal (FBO) e tem como base de treinamento, o algoritmo LMS. Propomos tamb´em uma equa¸c˜ao para c´alculo da taxa ´otima de controle derivada do modelo Fuzzy LMS. Em seguida, avaliamos o desempenho do algoritmo de controle adaptativo proposto com rela¸c˜ao a outros m´etodos. Atrav´es de simula¸c˜oes, mostramos que os esquemas de controle e aloca¸c˜ao de taxa se favorecem do desempenho dos algoritmos fuzzy adaptativos propostos. Compara¸c˜oes com outros m´etodos em termos de tamanho m´edio e variˆancia da fila no buffer, Taxa de Utiliza¸c˜ao do enlace e Vaz˜ao s˜ao apresentadas.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-05-09T19:09:21Z No. of bitstreams: 1 ANA CRISTINA ALVES DE OLIVEIRA DANTAS - TESE PPGCC 2015..pdf: 7095339 bytes, checksum: 1129b2ebd21ae60871fd33c142249912 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-09T19:09:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANA CRISTINA ALVES DE OLIVEIRA DANTAS - TESE PPGCC 2015..pdf: 7095339 bytes, checksum: 1129b2ebd21ae60871fd33c142249912 (MD5) Previous issue date: 2015-11-30 / A computação em nuvem define uma infraestrutura virtual para prestação de serviços em rede sob demanda. Os clientes contratam serviços em que a infraestrutura primária de hardware e software encontra-se em centros de dados remotos e não localmente e sobre seu próprio domínio. Há uma necessidade de ferramentas de monitoramento regulatório, que possam operar dentro da infraestrutura do provedor, ou fora dele, deixando os clientes a par do estado atual ou do histórico do desempenho dos serviços contratados. A computação em nuvem é fortemente dependente das redes computadores e o desempenho dos serviços em nuvem pode ser monitorado via métricas de rede. O conhecimento de métricas de desempenho sobre a execução dos serviços contribui para promover a relação de confiança entre cliente e provedor, bem como fornece subsídios para contestações em faturas, caso necessário. Um modelo detarifaçãoconfiável envolve a disponibilização de métricas de desempenho dos serviços contratados, de modo que o cliente possa aferir as tarifas cobradas. Clientes e provedores podem alternar papeis em diferentes níveis de prestação de serviços de computação em nuvem. Um cliente no nível de infraestrutura pode ser um provedor de dados, por exemplo. Um modelo de tarifação confiável fornece subsídios também ao provedor de serviços para melhorar a alocação de recursos, bem como indicadores para investimentos em infraestrutura que evitem perdas financeiras causadas pelo pagamento de multas por descumprimento de acordo de nível de serviço. O objeto desta tese de doutorado é desenvolver um modelo para tarifação confiável de serviços de computação em nuvem que envolva a detecção e notificação de anomalias de tráfego de rede em tempo real que auxilie na estimativa do custo causado por tais anomalias para o modelo de negócio e que contribua para um processo de alocação de recursos capaz de reduzir custos com penalidades financeiras. A validação do modelo foi realizada por meio de escalonamento de recursos baseado em custo. O modelo de tarifação confiável integrado ao mecanismo de escalonamento reduziu custos e perdas financeiras provenientes de violações de acordos de nível de serviço. / Cloud computing defines a virtual infrastructure to provide network services on demand. Customers contract services where the primary infrastructure of hardware software is in remote data centers and on the customer own domain. Sharing the same network, or the same physical machine, amongvarious tenants entails some concerns related to information confidentiality, security, troubleshooting, separation of responsibilities for guaranteeing the quality of the technical goals across the different abstraction levels, and how the customer may monitor the use of services and eventual failures. Prior to cloud computing, allowed the service providers dominate the entire chain of information, providing information to enable them to manage the business globally to avoid financial losses and increase profits. With the use of cloud computing services, the customer possesses no control over levels virtualization services that are supporting the level you are operating. A client in infrastructure level can be a data provider, for instance. Thus, it is important to have appropriate tools to keep track of the performance of the contracted services. Cloud computing is heavily dependent on computer networks. In this sense, it is abusiness differential to provide network performance metrics either for the customers, which is an important non-functional requirement that is sometimes ignored by many cloud service providers. The disposal of real-time performance metrics contributes to promote trust relationship between customer and provider, and to aid the provider to better dimension resources to avoid finacial losses. The object of this doctoral thesis is to develop a model for reliable charging of cloud computing services cloud that accomplishes the network traffic anomaly detection and appropriate notification in real time, as well as enables the estimation of the cost caused by anomalies to business model.

Submitted by João Arthur Martins (joao.arthur@ufpe.br) on 2015-03-12T17:32:13Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Thiago Vieira.pdf: 1199574 bytes, checksum: 81f443f0b4fbf4d223cda440cc56d722 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-13T14:22:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação Thiago Vieira.pdf: 1199574 bytes, checksum: 81f443f0b4fbf4d223cda440cc56d722 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T14:22:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Thiago Vieira.pdf: 1199574 bytes, checksum: 81f443f0b4fbf4d223cda440cc56d722 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-03-05 / Distributed systems has been adopted for building modern Internet services and cloud computing infrastructures, in order to obtain services with high performance, scalability, and reliability. Cloud computing SLAs require low time to identify, diagnose and solve problems in a cloud computing production infrastructure, in order to avoid negative impacts into the quality of service provided for its clients. Thus, the detection of error causes, diagnose and reproduction of errors are challenges that motivate efforts to the development of less intrusive mechanisms for monitoring and debugging distributed applications at runtime. Network traffic analysis is one option to the distributed systems measurement, although there are limitations on capacity to process large amounts of network traffic in short time, and on scalability to process network traffic where there is variation of resource demand. The goal of this dissertation is to analyse the processing capacity problem for measuring distributed systems through network traffic analysis, in order to evaluate the performance of distributed systems at a data center, using commodity hardware and cloud computing services, in a minimally intrusive way. We propose a new approach based on MapReduce, for deep inspection of distributed application traffic, in order to evaluate the performance of distributed systems at runtime, using commodity hardware. In this dissertation we evaluated the effectiveness of MapReduce for a deep packet inspection algorithm, its processing capacity, completion time speedup, processing capacity scalability, and the behavior followed by MapReduce phases, when applied to deep packet inspection for extracting indicators of distributed applications. / Sistemas distribuídos têm sido utilizados na construção de modernos serviços da Internet e infraestrutura de computação em núvem, com o intuito de obter serviços com alto desempenho, escalabilidade e confiabilidade. Os acordos de níves de serviço adotados pela computação na núvem requerem um reduzido tempo para identificar, diagnosticar e solucionar problemas em sua infraestrutura, de modo a evitar que problemas gerem impactos negativos na qualidade dos serviços prestados aos seus clientes. Então, a detecção de causas de erros, diagnóstico e reprodução de erros provenientes de sistemas distribuídos são desafios que motivam esforços para o desenvolvimento de mecanismos menos intrusivos e mais eficientes, para o monitoramento e depuração de aplicações distribuídas em tempo de execução. A análise de tráfego de rede é uma opção para a medição de sistemas distribuídos, embora haja limitações na capacidade de processar grande quantidade de tráfego de rede em curto tempo, e na escalabilidade para processar tráfego de rede sob variação de demanda de recursos. O objetivo desta dissertação é analisar o problema da capacidade de processamento para mensurar sistemas distribuídos através da análise de tráfego de rede, com o intuito de avaliar o desempenho de sistemas distribuídos de um data center, usando hardware não especializado e serviços de computação em núvem, de uma forma minimamente intrusiva. Nós propusemos uma nova abordagem baseada em MapReduce para profundamente inspecionar tráfego de rede de aplicações distribuídas, com o objetivo de avaliar o desempenho de sistemas distribuídos em tempo de execução, usando hardware não especializado. Nesta dissertação nós avaliamos a eficácia do MapReduce para um algoritimo de avaliação profunda de pacotes, sua capacidade de processamento, o ganho no tempo de conclusão de tarefas, a escalabilidade na capacidade de processamento, e o comportamento seguido pelas fases do MapReduce, quando aplicado à inspeção profunda de pacotes, para extrair indicadores de aplicações distribuídas.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:08:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_mestrado_josemar.pdf: 1807801 bytes, checksum: b47a17ed3732deb7f34a3e310ec05477 (MD5) Previous issue date: 2011-09-29 / The multifractal modeling is more appropriate in describing some features finding in traffic flows in real networks than other models. This work investigates the behavior of the traffic modeling based policing algorithms found in the literature (Leaky Bucket, Fractal Leaky Bucket, Gaussian Multifractal Leaky Bucket) regarding the buffer utilization, the efficiency for the use of buffer efficiency in describing the accumulated traffic (envelope process), packet dropping and data loss (bytes). First, we compare the envelope process of the considered policing algorithms and the proposed algorithm MAPM (Multifractal Arrival Policing Mechanism), with traffic without policing. Next, it was calculated the system loss rate for a finity buffer system with and without policing algoritm. Using the deterministic Network Calculus, it is also estimated the average queue length (backlog) and delay of bytes by applying the concept of the Min-Plus algebra that presents some differences against the conventional algebra. The proposed policing algorithm was applied to a transmission system based on OFDM (Orthogonal Frequency - Division Multiplexing) / TDMA (Time Division Multiplexing Access) system, where it was evaluated the network performance of the considered policing algorithms. Simulations were carried out with real wireless network trace (Wi-Fi) and wired network trace in order to demonstrate the efficiency of the algorithm proposed in relation to policing algorithms in the literature. The simulations shown the efficiency of the MAPM policing algorithm with traces from wired and wireless networks. We also propose the use of deterministic Network Calculus associated to multifractal envelope process to analyze the traffic behavior in terms of delay and backlog before policing algorithms application in the network. Finally we present the results of buffer utilization, link utilization, delay and backlog to a WiMAX system where the policing algorithm MAPM in general shown delay and backlog increasing in the traffic compared with anothers algorithms and low link utilization / A modelagem multifractal tem se mostrado mais apropriada para descrever algumas características encontradas nos fluxos de tráfego de redes reais que outros modelos, tais como o modelo de Poisson e Markov. Este trabalho investiga o comportamento dos algoritmos de policiamento baseados em modelagem de tráfego (Balde Furado, Balde Furado Fractal, Balde Furado Multifractal Gaussiano) em relação à utilização do buffer, eficiência em descrever o tráfego acumulado (processo envelope) e descarte de pacotes e perda de dados (bytes). Primeiramente, compara-se o processo envelope dos algoritmos de policiamento considerados e do algoritmo proposto neste trabalho, o MAPM (Multifractal Arrival Policing Mechanism), com o tráfego sem policiamento. Em seguida, a taxa de perda em um enlace simples com buffer finito com e sem algoritmo de policiamento é calculada. Utilizando o Cálculo de Rede Determinístico, estima-se o tamanho da fila (backlog) e retardo (delay) de bytes, conforme o conceito da álgebra Min-Plus. O algoritmo de policiamento proposto foi aplicado em um sistema de transmissão OFDM (Orthogonal Frequency - Division Multiplexing) / TDMA (Time Division Multiplexing Access) baseado no sistema WiMAX simplificado, onde se avaliou o desempenho da rede com os algoritmos de policiamento considerados. Realizam-se simulações com séries reais de tráfego de redes sem fio (Wi-Fi) e de redes com fio a fim de demonstrar a eficiência do algoritmo proposto em relação aos algoritmos de policiamento encontrados na literatura. As simulações realizadas evidenciam a eficiência do algoritmo MAPM em policiar séries reais de tráfego de redes com fio e redes sem fio. Propôs-se também, a utilização do Cálculo de Rede Determinístico associado ao processo envelope multifractal para se analisar o comportamento do tráfego em termos de retardo e backlog após a aplicação dos algoritmos de policiamento de rede. Por fim, são apresentados os resultados de retardo, backlog, utilização média do buffer e utilização do enlace para um sistema WiMAX onde o algoritmo de policiamento MAPM que apresentou em geral, acréscimo no retardo e backlog do tráfego em relação aos outros algoritmos e baixa utilização do enlace.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2016-12-16T13:58:28Z No. of bitstreams: 2 Tese - Flávio Geraldo Coelho Rocha - 2016.pdf: 4809831 bytes, checksum: e575d503488bc0e0cb8f1a1b3478d982 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-12-16T16:59:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Flávio Geraldo Coelho Rocha - 2016.pdf: 4809831 bytes, checksum: e575d503488bc0e0cb8f1a1b3478d982 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-16T16:59:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Flávio Geraldo Coelho Rocha - 2016.pdf: 4809831 bytes, checksum: e575d503488bc0e0cb8f1a1b3478d982 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-11-22 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / In this work, in order to describe network traffic characteristics, such as long-range dependence among samples, self-similarity and multiscale behavior, we propose a Multifractal Adaptive Model based on a multiscale cascade in the Wavelet Domain. We compare the proposed model performance with those of other models presented in the literature. It is also proposed an envelope process for the network traffic that takes into account parameters of the Multifractal Adaptive Model. Furthermore, we derive an equation in order to estimate the buffer overflow probability for both a simplified communication system with a single server, single queue and finite buffer, and to a wireless network multiuser scenario based on OFDM technology. To this end, we consider the service curve of the round-robin scheduling algorithm of the OFDM network. Taking into account the envelope process and the service curve we obtain, through the Network Calculus theory, the maximum delay experienced by users of the OFDM network. Moreover, assuming a similar network scenario to an LTE network, we propose a joint channel-aware and queue-aware resource scheduling algorithm. Based on the presented scheduler, we propose a minimum service curve for the LTE user and through this we propose an approach to accomplish maximum delay guarantee. / Neste trabalho, com o objetivo de descrever características do tráfego de redes, tais como longa-dependência entre amostras, autossimilaridade e comportamento multiescala, propõe-se um Modelo Multifractal Adaptativo baseado em uma cascata multiescala no domínio Wavelet. O desempenho do modelo proposto é comparado a outros modelos presentes na literatura. Também é proposto um processo envelope para o tráfego de redes que leva em consideração parâmetros do Modelo Multifractal Adaptativo proposto. Além disso, deduz-se uma equação para o cálculo da probabilidade de transbordo do buffer, tanto para um sistema de comunicação simplificado com servidor único, fila única e buffer finito, quanto para um ambiente multiusuário de rede sem fio baseado na tecnologia OFDM. Para tanto, utiliza-se a curva de serviço do escalonador round-robin da rede OFDM. Utilizando-se do processo envelope e da curva de serviço, obtém-se por meio do Cálculo de Rede a estimativa para o retardo máximo experimentado pelos usuários da rede OFDM. Em seguida, assume-se um ambiente de rede similar ao de uma rede LTE e propõe-se para essa rede um escalonador de recursos sensível às condições do canal de comunicação e à probabilidade de transbordo do buffer. Com base no escalonador apresentado, propõe-se uma curva de serviço mínima para o usuário da rede LTE e por meio dessa, propõe-se uma abordagem para garantia de retardo.