Neste trabalho desenvolvemos um texto hipermídico sobre ótica para o ensino médio. Nele abordamos tópicos de ótica geométrica e ótica física, com o uso intensivo de tecnologias da informação, abrangendo a exploração de simuladores (Java Applets), de imagens e animações, acompanhadas de textos teóricos explicativos. Para o material, geramos 77 animações e 63 imagens, e adaptamos 13 simuladores Java Applets, organizados em material interativo desenvolvido em linguagem html e disponibilizado em CD-ROM. O embasamento teórico do trabalho é dado pelas teorias construtivistas cognitivistas, aproveitando as idéias de Piaget, Vygostky, Rogers, Ausubel e Novak. O Material foi aplicado em uma turma de 3a série do ensino médio no Centro de Ensino Médio – SETREM, localizada na região Noroeste do RS. Com este material conseguimos desenvolver os conteúdos de uma forma mais atrativa, com maior envolvimento dos alunos e maior motivação por parte dos mesmos, fazendo com que se sentissem participantes ativos na aquisição de informações e construção do conhecimento. Ao aplicarmos o material, observamos que as novas tecnologias usadas são boas ferramentas auxiliares no processo ensino/aprendizagem de ótica no ensino médio, que devem ser aliadas aos demais recursos didáticos existentes, não devendo ser encaradas como únicas e muito menos como substitutivas do professor, pois a este cabe cada vez mais o papel de orientador, motivador e organizador de um ambiente propício para o ensino/aprendizagem eficiente.

A colaboração visual, recurso que permite a troca de informações de forma remota, é construída em cima de uma combinação de diversas ferramentas, na qual estão incluídos: videoconferência, “streaming de vídeo”, compartilhamento e transferência de informações e imagens (colaboração em cima de dados) entre outros. Estas soluções, vêm utilizando cada vez mais, o protocolo IP e a Internet para o transporte dos sinais. Com este objetivo, o ITU-T lançou a recomendação H.323, que definiu um padrão confiável, que permite a troca de sinais multimídia em redes de pacotes sem qualidade de serviço. Entretanto, com o passar dos anos percebeu-se que aplicações que manipulam voz e vídeo, precisam que as redes de pacotes tenham capacidade de prover características semelhantes às oferecidas por redes de comutação por circuito, para o transporte dos sinais multimídia. Neste sentido, redes IP podem utilizar mecanismos de qualidade de serviço como o DiffServ, para prover tratamento adequado dos sinais de áudio e vídeo e assim, aumentar a qualidade percebida pelos usuários. As aplicações de colaboração visual são notáveis candidatas a utilização de mecanismos de QoS da rede. Neste caso é desejável que estas aplicações estejam aptas a especificar o nível de qualidade de serviço desejado e requisitem este nível de serviço para a rede. Neste contexto, o trabalho apresenta um modelo para o desenvolvimento de um terminal H.323 capaz de requisitar qualidade de serviço para a rede IP, visando aumentar a qualidade percebida pelo usuário em relação aos sinais de mídia. Neste terminal foi incluída uma entidade chamada de EPQoSE, responsável pela sinalização de QoS em benefício do terminal. Além disso, o modelo proposto neste texto apresenta um sistema de gerenciamento baseado em políticas, responsável por controlar as requisições de QoS dos terminais H.323, dentro de um domínio. Como o terminal precisa se comunicar com estas entidades, apresentamos no trabalho, a maneira como ele faz isso e definimos um conjunto de funções que devem ser implementadas pelo QoSM no terminal.

Esta pesquisa visa a modelagem de clusters de computadores, utilizando um modelo analítico simples que é representado por um grafo valorado denominado grafo da arquitetura. Para ilustrar tal metodologia, exemplificou-se a modelagem do cluster Myrinet/SCI do Instituto de Informática da UFRGS, que é do tipo heterogêneo e multiprocessado. A pesquisa visa também o estudo de métodos e tecnologias de software para o particionamento de grafos de aplicações e seu respectivo mapeamento sobre grafos de arquiteturas. Encontrar boas partições de grafos pode contribuir com a redução da comunicação entre processadores em uma máquina paralela. Para tal, utilizou-se o grafo da aplicação HIDRA, um dos trabalhos do GMCPAD, que modela o transporte de substâncias no Lago Guaíba. Um fator importante é o crescente avanço da oferta de recursos de alto desempenho como os clusters de computadores. Os clusters podem ser homogêneos, quando possuem um arquitetura com nós de mesma característica como: velocidade de processamento, quantidade de memória RAM e possuem a mesma rede de interconexão interligando-os. Eles também podem ser heterogêneos, quando alguns dos componentes dos nós diferem em capacidade ou tecnologia. A tendência é de clusters homogêneos se tornarem em clusters heterogêneos, como conseqüência das expansões e atualizações. Efetuar um particionamento que distribua a carga em clusters heterogêneos de acordo com o poder computacional de cada nó não é uma tarefa fácil, pois nenhum processador deve ficar ocioso e, tampouco, outros devem ficar sobrecarregados Vários métodos de particionamento e mapeamento de grafos foram estudados e três ferramentas (Chaco, Jostle e o Scotch) foram testadas com a aplicação e com a arquitetura modeladas. Foram realizados, ainda, vários experimentos modificando parâmetros de entrada das ferramentas e os resultados foram analisados. Foram considerados melhores resultados aqueles que apresentaram o menor número de corte de arestas, uma vez que esse parâmetro pode representar a comunicação entre os processadores de uma máquina paralela, e executaram o particionamento/mapeamento no menor tempo. O software Chaco e o software Jostle foram eficientes no balanceamento de carga por gerarem partições com praticamente o mesmo tamanho, sendo os resultados adequados para arquiteturas homogêneas. O software Scotch foi o único que permitiu o mapeamento do grafo da aplicação sobre o grafo da arquitetura com fidelidade, destacando-se também por executar particionamento com melhor qualidade e pela execução dos experimentos em um tempo significativamente menor que as outras ferramentas pesquisadas.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2017-11-29T17:01:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação RONY JOAB DO NASCIMENTO.pdf: 2701277 bytes, checksum: 9a57189d0ea4a915f211974bc8104766 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-29T17:01:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação RONY JOAB DO NASCIMENTO.pdf: 2701277 bytes, checksum: 9a57189d0ea4a915f211974bc8104766 (MD5) Previous issue date: 2016-12-15 / A identificação automática de objetos na Internet das Coisas vem sendo suportada por sistemas RFID (Radio Frequency IDentification) e por redes de sensores. Outra aplicação para RFID na Internet das Coisas (IoT – Internet of Things) é a localização automática de objetos através de medidas de força de sinal. O desafio está em prover algoritmos que minimizem erros de localização de acordo com o ambiente e objetos de interesse e condições de propagação de sinais. Esta dissertação propõe dois algoritmos de localização para sistemas RFID: VIRE-R e LANDMARC 2. A precisão desses algoritmos é avaliada em cenários de localização de livros com etiquetas passivas em bibliotecas e confrontada com a obtida por outras propostas no estado da arte. Estes cenários estão entre os mais desafiadores para algoritmos de localização interna baseados em força de sinal. Os experimentos foram realizados com o uso de simulação, onde foram modeladas duas bibliotecas pertencentes ao Sistema de Bibliotecas da UFPE e com diferentes configurações de posicionamento de leitores e etiquetas. Este trabalho contribui apresentando avaliações de desempenho em cenários específicos de bibliotecas, indicando um melhor posicionamento da infraestrutura de leitores e etiquetas, e um algoritmo, o LANDMARC 2, que possui desempenho igual ou superior aos outros algoritmos estudados. / The automatic identification of objects over the Internet of Things has been supported by the use of RFID (Radio Frequency Identification) systems and sensor networks. Another application for RFID over the Internet of Things (IoT) is the automatic location information of the objetcs through signal strength measurements. The challenge is providing algorithms that minimize location errors in accordance with the environment where objects are placed and signal propagation conditions. In this dissertation we propose two algorithms to support location applications based on RFID: VIRE-R e LANDMARC 2. The precision of theses algorithms is evaluated under location library-specific scenarios with passive tags in books and compared to the precision of other algorithms in the literature. These scenarios are very challenging for signal-strength based algorithms. These scenarios are very challenging for signal-strength based algorithms. The experiments were performed with the use of simulation, which were modeled two libraries belonging to the UFPE Library System with different positioning settings for readers and tags. This work contributes by providing a performance evaluation on library-specific scenarios, showing a better positioning for reader and tags in such an environment, and an algorithm, LANDMARC 2, that has performance equal or superior to other approaches studied.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2017-12-04T18:25:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação_AndreaMaria_03.02.2017.pdf: 4341454 bytes, checksum: c863c5cfc607dbf0e7d992029cadb45f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-04T18:25:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação_AndreaMaria_03.02.2017.pdf: 4341454 bytes, checksum: c863c5cfc607dbf0e7d992029cadb45f (MD5) Previous issue date: 2016-03-02 / FACEPE / O acompanhamento da intensidade de corrente em um circuito elétrico residencial tem uma importância fundamental para antever defeitos e, consequentemente, falhas de equipamentos. Usualmente, a medição de corrente é realizada de forma intermitente, com uso de amperímetro portátil, por um profissional especializado para, in loco, realizar tal medição, representando um custo que não justifica o benefício do monitoramento. O objetivo principal deste trabalho é desenvolver um equipamento híbrido, que possa realizar a medição da intensidade de corrente e proteja individualmente cada carga remotamente, explorando assim a área de gerenciamento/monitoramento de corrente no âmbito da internet das coisas. Para elaborar um protótipo do medidor de corrente foi realizada uma análise comparativa de três tecnologias de transdutores (transformador de corrente, resistor shunt e efeito hall), com a finalidade de definir o melhor tipo para o medidor de corrente. Após o desenvolvimento do protótipo, foi implementada uma interface gráfica para visualização da corrente e ocorrência de sobrecargas, através de comunicação por rádio frequência subsidiada por padrões bem estabelecidos na área de internet das coisas. O sistema híbrido proposto (medição e proteção) contribuirá para atenuar/eliminar conflitos entre concessionárias e clientes, relativos às falhas no fornecimento de energia elétrica, como também para reduzir acidentes com danos materiais e pessoais no ambiente residencial. / The monitoring of the current intensity in a household´s electric system is of fundamental importance to the anticipation of failures in electrical devices. Usually, current measurement is performed intermittently and in loco by a specialized professional using a portable ammeter, having a cost that is not matched by the benefit of monitoring. The main objective of this work, is to develop a hybrid device in the form of a smart plug with a user interface for data visualization, which can perform both current measurement and individual load protection remotely, exploring the fields of electrical power management and Internet of Things. During the prototyping phase of the device, a comparative analysis of three different technologies of current measuring transducers (current transformer, shunt resistor and hall effect) was performed, in order to choose the one which suits the most. After the development of the prototype, a graphic user interface was implemented, featuring remote measurement data acquisition via radio frequency, a technology well-established in Internet of Things projects. The proposed hybrid system will contribute to mitigate and, possibly, eliminate conflicts between electric companies and its clients due to failures on the electrical power supply, and will also help reduce home accidents.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-06-01T17:47:42Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Francisco Ferreira de Mendonça Júnior.pdf: 2442238 bytes, checksum: 760a96b03dea76eb68c207e1ad14d669 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-01T17:47:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Francisco Ferreira de Mendonça Júnior.pdf: 2442238 bytes, checksum: 760a96b03dea76eb68c207e1ad14d669 (MD5) Previous issue date: 2016-08-22 / CAPES / A Internet das Coisas - Internet of Things (IoT) - é uma arquitetura que pretende ser dinâmica e global, buscando prover autoconfiguração e interoperabilidade, principalmente através de tecnologias padronizadas. A consolidação da arquitetura passa pelo amadurecimento de tecnologias como as Redes de Sensores sem Fio (RSSF). Essas redes, formadas por dispositivos com limitações de recursos computacionais, podem apresentar restrições na comunicação quando são conectados diretamente à Internet. A coexistência entre dispositivos com limitações e dispositivos robustos faz com que as RSASF precisem receber ou transmitir dados cujo comprimento excede a carga útil disponível nos quadros em sua camada de enlace. Essa característica resulta em fragmentação da carga útil transmitida, causando degradação no desempenho e na carga útil destas redes. Nesse contexto, verifica-se a necessidade da busca de alternativas que possam adequar os dispositivos limitados à utilização mais eficiente da IoT. Este trabalho apresenta a proposta de um Serviço de Segurança Adaptável - Tunable Security Service (TSS) - para aplicações da Internet das Coisas baseadas no padrão 802.15.4. A manipulação do nível de segurança, através do TSS, é utilizada para reduzir a fragmentação e seus efeitos. O TSS é avaliado em relação ao atraso e ao consumo energético das redes, proporcionando uma redução de até 5% no consumo energético e de até 20% no atraso. / The Internet of Things (IoT) is an architecture that is intended to be dynamic and global. The IoT is intended to provide autoconfiguration and interoperability, primarily through standardized technologies. The consolidation of IoT depends on the maturing of technologies such asWireless Sensor Networks (WSN). These networks are composed by devices with limited computing resources and may have restrictions on communication when they are connected directly to the Internet. The coexistence between devices with such limitations and devices withouth such limitations makes WSN need to receive or transmit data whose length exceeds the available payload in the frames of link layer. This kind of traffic may generate fragmentation, that leads to degradation in overall performance. In this context, there is the need to search for alternatives that might suit the limited devices to efficiently fit the IoT. This paper proposes a Tunable Security Service (TSS) for applications based on the 802.15.4 standard in the Internet of Things. The TSS manipulates the security level and reduces fragmentation and its effects. The evaluation of the TSS indicates a reduction up to 5% in energy consumption and up to 20% in the delay.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-25T19:03:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Igor Meneguitte Ávila.pdf: 3885692 bytes, checksum: a62ad8f0c957bd3f0c70afa061fe183b (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-26T22:40:08Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Igor Meneguitte Ávila.pdf: 3885692 bytes, checksum: a62ad8f0c957bd3f0c70afa061fe183b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-26T22:40:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Igor Meneguitte Ávila.pdf: 3885692 bytes, checksum: a62ad8f0c957bd3f0c70afa061fe183b (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Em instituições federais de ensino, onde há sérias limitações orçamentárias e de infraestrutura com poucos recursos computacionais, a Computação em Nuvem (CN) surge como uma solução para a hospedagem de Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVAs). A elasticidade sob demanda e o balanceamento de carga permitem o aproveitamento do parque tecnológico, reutilizando de maneira distribuída os equipamentos descontinuados e com poucos recursos computacionais. CN é extremamente flexível quanto à virtualização de sua infraestrutura de hardware com o uso de hipervisores e máquinas virtuais, porém as redes que conectam os recursos de processamento e armazenamento da CN, continuam rígidas e com pouca flexibilidade. O processo de configuração e atualização da rede é realizado individualmente, de maneira estática e pouco eficiente. Diante da ossificação das redes surge o paradigma de Redes Definidas por Software Software Defined Networking (SDN), que tem como objetivo tornar as redes dinâmicas e programáveis. O controlador SDN tem papel centralizador, sendo o responsável por coordenar as ações dos elementos de rede, alavancar a programação de redes e realizar gerenciamento de conectividade. A integração com SDN torna os ambientes de CN mais flexíveis, estendendo-os e permitindo novas soluções. Este trabalho propõe SDNCloud, uma arquitetura que integra SDN à CN com suporte à elasticidade e balanceamento de carga para um ambiente virtual de aprendizagem. O testbed implementado utiliza controlador SDN OpenDayLight integrado, fazendo com que os switches virtuais do OpenStack sejam gerenciados por controlador OpenFlow. Para avaliar a proposta foi utilizado modelo de tráfego baseado em logs de transações e banco de dados da operação de um ambiente real (Moodle) de ensino à distância do Campus Muriaé do Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais. Após a caracterização e a modelagem foi encontrado, via análise de aderência, a distribuição generalização de pareto para os intervalos entre as requisições e extraída as informações para parametrização da elasticidade. Os resultados mostram a importância na escolha apropriada das métricas para o processo de elasticidade e para medir sua qualidade. Utilização de Central Processing Unit (CPU), utilização de memória, bytes de entrada e bytes de saída foram métricas testadas para o processo de elasticidade, enquanto tempo de resposta médio e taxa de perda de requisição para dimensionar a qualidade da mesma. Além das métricas, os resultados demonstram a relevância do trade-off entre os limiares de elasticidade positiva, negativa e intervalo entre as elasticidades para a qualidade da elasticidade. Nos resultados, ainda, foram comparados o modelo tradicional de CN com SDNCloud, revelando que a utilização da arquitetura proposta melhora o desempenho dos switches virtuais. / In federal educational institutions, where there are serious budgetary constraints and infrastructure with few computational resources, Cloud Computing (CC) emerges as a solution for hosting Virtual Learning Environments (VLE). The elasticity of demand and the load balancing allow the use of the technological park, reusing in a distributed way the discontinued equipment and with few computational resources. CC is extremely flexible in terms of virtualizing its hardware infrastructure with the use of hypervisors and virtual machines, however the networks which connect processing resources and CC’s storage remain rigid and with little flexibility. The process of setting up and updating the network is done individually, in a static and little efficient way. Faced the network ossification, the Software Defined Networking (SDN) paradigm emerges, which aims to become the networks more dynamic and programmable. The SDN controller has a centralizing role, being responsible for coordinating the actions of network elements, leveraging network programming and performing connectivity management. Integration with SDN makes CC environments more flexible, extending them and enabling new solutions. This work proposes SDNCloud, an architecture which integrates SDN to CC with elasticity support and load balancing, for a virtual learning environment. The implemented testbed uses integrated OpenDayLight SDN controller, making The OpenStack virtual switches being managed by OpenFlow controller. In order to evaluate the proposal, it was used traffic model based on transaction logs and database of the operation of a real environment (Moodle) of distance learning of Southeast Federal Institute of Minas Gerais - Campus Muriaé. After characterization and modeling, the pareto generalization distribution was found via adherence analysis for the intervals between the requisitions and extracted the information for parameterization of the elasticity. The results showed how is important to choose an appropriate metrics to the elasticity process and to measure its quality. The use of CPU, memory, input and output bytes were the metric tested for the elasticity process, in terms of time response rate and request lost tax to design the same quality. Besides the metrics, the results demonstrated the trade-off relevance between the thresholds of positive elasticity, negative and the interval between the “elasticities” to the elasticity quality. In the results, still, were compared the traditional approach of CC with the SDNCloud, revealing that the use of the architecture propose improve the performance of the virtual switches.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-25T18:14:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Léo Happ Botler.pdf: 11089344 bytes, checksum: 86a0a174c2ae1305daee53b383a906db (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-27T16:56:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Léo Happ Botler.pdf: 11089344 bytes, checksum: 86a0a174c2ae1305daee53b383a906db (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-27T16:56:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Léo Happ Botler.pdf: 11089344 bytes, checksum: 86a0a174c2ae1305daee53b383a906db (MD5) Previous issue date: 2017-03-02 / CNPq / Knowing whether a room is occupied or not is crucial for improving electrical energy efficiency. For instance, if a given room is empty there is usually no need for the lights to be turned on. Usually in small spaces such as elevator halls, a Passive Infrared (PIR) sensor is used together with the lighting, but as it lacks accuracy, people often are left in the dark after a few minutes. Another factor that deteriorates energy efficiency is that these sensors are seldom connected to a network, limiting the application scenarios to simple tasks, such as controlling lamps. The same data could be used to improve other services such as adjusting the temperature of an air conditioner, which usually has a high impact on energy costs in countries with warm weather. In the present dissertation a wireless device capable of counting people in a room is implemented using Infrared (IR) Light Emitting Diode (LED)s. The implemented device is analyzed regarding energy consumption, cost, error count and installation time. It is also compared to other existing solutions. An architecture for interfacing this device with the Internet of Things (IoT) is provided as well as some of its applications in real scenarios. The results show that the architecture provided as well as the device implemented are useful in the presented scenarios, presenting a distance range of up to 30cm, a false negatives percentual error around 4% and an energy consumption of 1.519W. / Saber se um cômodo está ocupado ou não é crucial para melhorar a eficiência de energia elétrica. Por exemplo, se um quarto está desocupado, geralmente, não há necessidade de as lâmpadas estarem ligadas. Geralmente, em ambientes pequenos como em halls de elevador, um sensor Infravermelho Passivo (PIR) é usado em conjunto com as lâmpadas, mas como estes sensores não são precisos, as pessoas são frequentemente deixadas no escuro após alguns minutos. Outro fator que prejudica a eficiência energética é que raramente estes sensores estão conectados a uma rede, limitando os cenários de aplicação a tarefas simples, como controlar lâmpadas, enquanto os dados do sensor poderiam ser utilizados para melhorar outros serviços, como ajustar a temperatura de um aparelho de ar condicionado, que geralmente tem um alto impacto nas contas de energia, em países quentes. Nesta dissertação, um dispositivo sem fio capaz de contar pessoas em um quarto é implementado utilizando Diodos Emissores de Luz (LED)s Infravermelhos (IR). O dispositivo implementado é analisado nos seguintes aspectos: consumo de energia, custo, contagem de erros e tempo de instalação. Este também é comparado a outras soluções existentes. Uma arquitetura para fazer a interface entre este dispositivo e a Internet das Coisas (IoT) é fornecida, assim como alguns cenários em que esta pode ser aplicada. Os resultados mostram que a arquitetura, assim como o dispositivo implementado são úteis nos cenários apresentados, apresentando um alcance de 30cm, um percentual de erros do tipo falso negativo da ordem de 4% e um consumo de energia de 1.519W.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-01T19:37:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Daniel Rosendo.pdf: 3709439 bytes, checksum: cfcbfd0960c6e9bae38ba5ff1dc7d748 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-02T20:45:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Daniel Rosendo.pdf: 3709439 bytes, checksum: cfcbfd0960c6e9bae38ba5ff1dc7d748 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-02T20:45:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Daniel Rosendo.pdf: 3709439 bytes, checksum: cfcbfd0960c6e9bae38ba5ff1dc7d748 (MD5) Previous issue date: 2017-03-14 / FACEPE / Network Access Control (NAC) management is a critical task. Misconfigurations may result in vulnerabilities that may compromise the overall network security. Traditional access control setups rely on firewalls, IEEE 802.1x, VLAN, ACL, and LDAP. These approaches work well for stable and small networks and are hard to integrate and configure. Besides, they are inflexible and require per-device and vendor-specific configurations, being error-prone. The Software-Defined Networking (SDN) paradigm overcomes architectural problems of traditional networks, simplifies the network design and operation, and offers new opportunities (programmability, flexibility, dynamicity, and standardization) to manage these issues. Furthermore, SDN reduces the human intervention, which in turn also reduce operational costs and misconfigurations. Despite this, access control management remains a challenge, once managing security policies involves dealing with a large set of access control rules; detection of conflicting policies; defining priorities; delegating rights; reacting to dynamic network states and events. This dissertation explores the use of SDN to mitigate these problems. We present HACFlow, a novel SDN framework for network access control management based on the OrBAC model. HACFlow aims to simplify and automate the NAC management. It allows network operators to govern rights of network entities by defining dynamic, fine-grained, and high-level access control policies. To illustrate the operation of HACFlow we present through a step by step how the main management tasks are executed. Our study case is a Smart City network environment. We conducted many experiments to analyze the scalability and performance of HACFlow, and the results show that it requires a time in the order of milliseconds to execute all the management tasks, even managing many policies. Besides, we compare HACFlow against related approaches. / Gerenciar o controle de acesso entre recursos (usuários, máquinas, serviços, etc.) em uma rede é uma tarefa crítica. Erros de configuração podem resultar em vulnerabilidades que podem comprometer a segurança da rede como um todo. Em redes tradicionais, esse controle de acesso é implementado através de firewalls, IEEE 802.1x, VLAN, ACL, and LDAP. Estas abordagens funcionam bem em redes menores e estáveis, e são difíceis de configurar e integrar. Além disso, são inflexíveis e requerem configurações individuais e específicas de cada fabricante, sendo propensa à erros. O paradigma de Redes Definidas por Software (SDN) supera os problemas arquiteturais das redes tradicionais, simplifica o projeto e operação da rede, e proporciona novas oportunidades (programabilidade, flexibilidade, dinamicidade, e padronização) para lidar com os problemas enfrentados em redes tradicionais. Apesar das vantagens do SDN, o gerenciamento de políticas de controle de acesso na rede continua sendo uma tarefa difícil. Uma vez que, gerenciar tais políticas envolve lidar com uma grande quantidade de regras; detectar e resolver conflitos; definir prioridades; delegar papéis; e adaptar tais regras de acordo com eventos e mudanças de estado da rede. Esta dissertação explora o paradigma SDN a fim de mitigar tais problemas. Neste trabalho, apresentamos o HACFlow, um framework SDN para gerenciamento de políticas de controle de acesso na rede baseado no modelo OrBAC. HACFlow tem como principal objetivo simplificar e automatizar tal gerenciamento. HACFlow permite que operadores da rede governe os privilégios das entidades da rede através da definição de políticas de controle de acesso dinâmicas, em alto nível, e com alta granularidade. Para ilustrar o funcionamento do HACFlow apresentamos um passo a passo de como as principais tarefas de genrenciamento de controle de acesso são realizadas. Nosso estudo de caso é um ambiente de rede de uma cidade inteligente. Vários experimentos foram realizados a fim de analisar a escalabilidade e performance do HACFlow. Os resultados mostram que o HACFlow requer um tempo na ondem de milissegundos para executar cada uma das tarefas de gerenciamento, mesmo lidando com uma grande quantidade de regras. Além disso, nós comparamos HACFlow com propostas relacionadas existentes na literatura.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-14T19:12:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Edson Adriano Maravalho Avelar.pdf: 2925186 bytes, checksum: 51a168141f8d6825f9b81f2af40fd22f (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-16T19:57:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Edson Adriano Maravalho Avelar.pdf: 2925186 bytes, checksum: 51a168141f8d6825f9b81f2af40fd22f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:57:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Edson Adriano Maravalho Avelar.pdf: 2925186 bytes, checksum: 51a168141f8d6825f9b81f2af40fd22f (MD5) Previous issue date: 2017-03-03 / FACEPE / O paradigma ICN (Information Centric Network) propõe que as operações da rede tenham o foco na recuperação do conteúdo ou informação, não importando sua localização física, Esta arquitetura difere substancialmente do projeto original da Internet, em vigor, centrado no host e dependente do endereçamento IP. O armazenamento de conteúdo nos roteadores da rede e não apenas no provedor/fonte de conteúdo, além do suporte intrínseco à mobilidade do consumidor de conteúdo, são algumas das características que tornam o ICN uma das soluções proeminentes para lidar com a explosão tanto do tráfego de vídeo na Internet quanto do acesso via dispositivos móveis. Apesar do suporte à mobilidade de consumidor no ICN, há questões em aberto para que as operadoras invistam na implantação do ICN em suas redes, como o suporte transparente à mobilidade do provedor. Nesse contexto, esta tese investiga e propõe soluções para dois problemas tratados isoladamente pela literatura da área de redes centradas na informação: (a) decisão de armazenamento nos elementos da rede (in-network caching) e (b) mobilidade transparente de provedor de conteúdo. Dessa forma, propõe-se a sinergia entre mobilidade e caching com o objetivo de solucionar o problema de mobilidade de provedor em cenários fim-a-fim. Primeiramente, foi desenvolvida uma solução para cada problema. A solução para (a) consistiu em um modelo binomial e um algoritmo para ranqueamento de cache baseado no número de acertos; a avaliação, utilizando o simulador Omnet++, mostrou ganhos de 10% a 30% em comparação com algumas das estratégias mais citadas na literatura usando métricas de taxa de acerto, número de saltos e atraso médio de pacotes. A solução para (b) foi baseada em um esquema de envio de pacotes especiais para atualização das rotas de forma rápida e direta, após o handover. Um modelo analítico para analisar o custo do handover da proposta foi desenvolvido e validado via simulação. Diversas soluções da literatura foram comparadas em termos de métricas de QoS (Quality of Service). Em relação à vazão, os ganhos da proposta variam de 3%, com o provedor movendo-se a 1m/s, e 244%, com o provedor movendo-se a 30m/s. Além disso, foi demonstrado na tese que há relação entre mobilidade e caching em redes ICN e que é possível melhorar ainda mais os serviços se a solução para os problemas (a) e (b) for desenvolvida de forma conjunta. Com isso, foi proposto o MobCache, um arcabouço para tratar a mobilidade de provedor nas CCNs (Content Centric Networks) visando melhorar a QoS e QoE (Quality of Experience) para tráfego de vídeo, levando-se em consideração tanto a parte cabeada quanto a sem fio da rede. Os resultados de QoS e QoE mostraram a superioridade da proposta em relação ao estado da arte, com ganhos de até 58% em relação à vazão e de 16% a 80% em relação à avaliação de qualidade de vídeo, em particular o PSNR (Peak Signal to Noise Ratio). / The Information Centric Network (ICN) paradigm proposes that network operations focus on the content retrieval, regardless of its physical location. Such architecture differs from the original Internet project, i.e., host-centric and IPaddress-dependent. Storing content on routers rather than on the content source, as well as the intrinsic support for the consumer’s mobility, are some features that make ICN one of the prominent solutions to deal with the boost in both video and mobile traffic. New standards such as those for Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs) created the need to address new requirements such as efficient content delivery while moving between wireless access points. For instance, smart vehicles may share data so as to report bad weather, accidents or even transmit multimedia content. Despite the mobility support given for the consumer, there are open issues for operators in the ICN deployment, such as transparent support for provider mobility. This thesis investigates and proposes separate solutions for two problems: (a) network equipment storing decision (innetwork caching) and (b) transparent mobility for content providers. It is proposed the synergy between mobility and caching, aiming to solve the problem of provider mobility in end-to-end scenarios. The solution to (a) consisted of a model and cache ranking algorithm that is based on the number of hits. The adopted simulation tool was the Omnet++ simulator and our results showed gains of 10% to 30% compared to some of the most cited strategies, using hit rate, number of jumps and average packet delay as the main performance metrics. The solution to (b) aimed at fast route update (after the handover events) and was based on a scheme for special package forwarding. An analytical model to analyze the proposal handover cost was developed and validated through simulation. In terms of flow, the proposal gains range from 3%, with the provider moving at 1m/s, and 244%, with the provider moving at 30m /s. In addition, it has been demonstrated a relationship between mobility and caching in ICN networks and that it is possible to further improve services if the solution to problems (a) and (b) are tackled simultaneously. MobCache, a framework for addressing the provider mobility in CCNs (Content Centric Network) was proposed to improve QoS (Quality of Service) and QoE (Quality of Experience) for video traffic, taking into account both wired and wireless network. The results showed the proposal’s superiority, with gains of up to 58% and considering QoS and QoE, MobCache achieved 58% in terms of flow rate and 16% to 80% in video quality evaluation, in particular PSNR (Peak Signal to Noise Ratio). In addition, the proposal was also evaluated through a mathematical model, presenting gains that ranged from 150% to 300% in this scenario. The model was validated by means of software simulation, resulting in a similar output for a single input data, in both methods.