Orientador : Prof. Dr. Michele Nogueira Lima / Coorientador : Prof. Dr. Alex Borges Vieira / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 23/03/2017 / Inclui referências : f. 46-49 / Resumo: Os aplicativos e dispositivos móveis têm sido cada vez mais utilizados no monitoramento dos cuidados com a saúde, como no acompanhamento de atividades físicas. Em 2016, cerca de 7 milhões de pessoas foram monitoradas remotamente por meio de dispositivos e aplicações médicas. Isso é possível, com o auxílio das redes e tecnologias sem fio, as quais oferecem mobilidade aos usuários. Precisamente, graças às redes corporais sem fio (WBANs) que possibilitam monitorar continuamente a saúde dos pacientes, e com isso, identificar as doenças em seus estágios iniciais. A Organização Mundial de Saúde aponta que quanto antes detectado os eventos críticos, como ataques cardíacos e paradas respiratórias, e transmitidos os alertas médicos sobre esses eventos para os centros hospitalares, maiores são as chances de prevenir os pacientes de futuras implicações. Porém, as redes sem fio apresentam limitações na comunicação, sendo vulneráveis a interferências e perdas. Sendo que perda de dados vitais pode acarretar em sérias consequências na vida dos pacientes. As soluções existentes para mitigar essas limitações em redes WBANs e redes locais sem fio (WLANs) ora se preocupam com a detecção de eventos críticos, ora com a transmissão prioritária de alertas médicos, sendo inexistentes soluções abordando os dois aspectos juntos. Além do mais, os métodos da literatura detectam os eventos críticos na saúde quando estes já estão em progresso e delimitam-se a limiares particulares dos sinais vitais. Apesar das WBANs oferecerem tratamentos prioritários para a transmissão dos alertas médicos, ainda se encontram lacunas no seu envio até o destino final. Desta forma, a identificação antecipada de eventos críticos na saúde dos pacientes atinge seu ápice quando associada à entrega imediata dos alertas aos profissionais da saúde. Visto que não adianta identificar um evento crítico se não for capaz de alertar os médicos a tempo de tomar ações de precaução. Diante disso, este trabalho apresenta SANTE (do inglês, System for Anticipated identificatioN and Transmission of mEdical alerts on WBAN/WLAN), o primeiro sistema de identificação antecipada e transmissão prioritária de alertas médicos no contexto híbrido WBAN/WLAN. Particularmente, SANTE prediz tendências sobre a iminência de eventos críticos no comportamento dos sinais vitais por meio de um conjunto de indicadores estatísticos genéricos. Uma vez identificadas essas tendências, SANTE gera alertas médicos que recebem o maior nível de prioridade para transmissão e oferece prioridade de acesso ao meio através da redução da janela de contenção e intervalo AIFS na WLAN. A avaliação de desempenho do sistema SANTE, por meio de análises estatísticas e experimentos de simulação em ambientes de redes, mostra que os indicadores genéricos podem indicar a iminência de eventos críticos em sinais vitais reais. Também, os resultados apontam que SANTE, mesmo em um cenário denso, apresenta uma redução média de 39% na latência de transmissão dos alertas sem prejudicar os outros tipos de tráfego presentes no meio sem fio, como voz e vídeo. Palavras-chave: WBAN, WLAN, Predição de Eventos, Transmissão Prioritária. / Abstract: Applications and mobile devices have been increasingly used to monitor health care, such as physical activity monitoring. In 2016, about 7 millions of people were monitored remotly by medical devices and applications. This is possible with the aid of the wireless networks and technologies, which provide mobility to the user. Precisely, thanks to wireless body area networks (WBANs), which allow monitoring continuously the patients' health and with this, identify diseases in their early stages. World Health Organization points out that the sooner detected critical events, such as heart attacks and respiratory arrest, and transmited the medical alerts about these events to the hospital, greater are the chances of preventing patients from future implications. Nevertheless, wireless networks suffer from communication constraints, being vulnerable to interferences and losses. Once loss of vital data can result in serious consequences in patients' life. The existing solutions to mitigate these limitations in WBANs and WLANs are either concerned with the detection of critical events or with the priority on medical alerts transmission, being inexistent solutions addressing jointly both aspects. Moreover, literature methods detect the critical events when they are already in progress and are limited to particular thresholds of vital signs. Although WBANs offer priority treatments for the medical alerts transmission, there are still gaps in their delivery to the final destination. In this way, the anticipated identification of critical events in patients' health reaches its paramount importance when associated to the urgent delivery of the alerts to healthcare professionals. Since, there is no use identifying a critical event if you are not able to alert doctors in time to take precaution measures. Therefore, this work presents SANTE, the first System for Anticipated identificatioN and Transmission of mEdical alerts on WBAN/WLAN. Particularly, the system foresees trends about the imminence of critical events on patients' vital signs through a set of generic statistical indicators. When these trends are identified, SANTE generates medical alerts. It assigns the highest level of priority to these alerts and offers priority on medium access by reducing contention window and AIFS range on the WLAN. The performance evaluation of SANTE, through of statistical analysis and simulation experiments in networks environments, shows that generic indicators can indicate the imminence of critical events in real vital signs. Also, the results shows that SANTE, even in a dense scenario, present an average reduction of 39% in the medical alerts transmission latency without affect the other types of traffic present in the wireless environment, such as voice and video. Keywords: WBAN, WLAN, Event Prediction, Priority Transmission.

Uma rede local necessita ter a sua configuração gerenciada para manter a sua utilidade dentro da organização a qual pertence. Esta gerencia a complicada pela heterogeneidade da rede e pela sua importância dentro da organização. A tentativa de solucionar este problema passa pela utilização de um padrão de gerencia de rede e pelo desenvolvimento de ferramentas que permitam a gerencia eficiente da rede pelo administrador. Este trabalho apresenta uma proposta de gerencia de configuração de redes locais. São apresentados os objetos gerenciados necessários a gerencia de configuração. Parte destes objetos são previamente definidos pela IAB (Internet Activities Board) em normas; e parte 6 definida neste trabalho. Os objetos são definidos de acordo com o formato proposto pela IAB. Entretanto, para que os objetos sejam definidos, é necessário, antes, que as funções de gerencia de configuração_ sejam delineadas. Os objetos são definidos a partir das funções que se deseja executar. Portanto, antes da apresentação dos objetos, são definidas funções de gerencia de configuração. Também é apresentada a implementação de um protótipo de gerente que realiza varias das funções definidas no trabalho, utilizando o padrão SNMP (Simple Network Management Protocol). Este protótipo utiliza o pacote de programas CMU (Carnegie Mellon University) SNMP para a implementação das funções. A partir do protótipo pode-se perceber como se realizam as funções de gerencia e como deve ser a interface de , um gerente de configuração, a fim de que este seja •realmente útil nas tarefas do administrador da rede. Por ultimo, e feita uma modelagem dos objetos gerenciados de acordo com a norma OSI (Open Systems Interconnection). Várias são as modificações decorrentes delta modelagem diferenciada. Silo apresentadas as diferenças que ocorrem na gerencia de configuração quando se utiliza o modelo de dados OSI, em vez do modelo de dados Internet. / In order to keep a LAN useful to its organization, its configuration has to be managed. Heterogenity and importance of networks makes management more difficult. An attempt to solve this problem has to consider the management standards and the development of tools which allow an efficient network management. This work presents a proposal of local area network configuration management. Managed objects necessary to manage configuration are presented. Part of these objects are, previously, define in IAB (Internet Activities Board) standards, and part of them are defined here. Objects are defined according to the format proposed by IAB. However, before the definition of objects, it is necessary to define configuration management functions. Objects are defined according to the functions one wants to implement. Thus, before the presentation of objects, configuration management functions are defined. It is also presented a manager prototype which executes many of the functions defined in this work, using SNMP (Simple Network Management Protocol). The prototype uses CMU (Carnegie Mellon University) SNMP software package to implement functions. It is possible to notice, from the prototype, how functions are realized and which characteristics the interface of a configuration manager must have to be useful in the tasks performed by human manager. Finally, modelling of managed objects is done according to OSI (Open Systems Interconnection) standards. Many changes occur because of this diferent modelling. The changes in configuration management which occurs when one uses OSI data model, instead of Internet data model, are presented.

Este trabalho apresenta a proposta e a implementação de um sistema de gerência de energia para redes locais de computadores (Local Area Networks ou LANs). Desde sua introdução, no início dos anos 90, os mecanismos de gerência de energia para computadores têm contribuído de maneira significativa para a redução do consumo nos períodos de inatividade, mas podem ter seu efeito minimizado por uma série de fatores, dentre os quais destaca-se a conexão do equipamento a uma rede. Em linhas gerais, o objetivo do sistema proposto é, justamente, facilitar a gerência de energia em ambientes de rede. O funcionamento do sistema é baseado na aplicação de políticas de consumo definidas pelo administrador da rede. As políticas podem ser aplicadas em duas situações distintas: em horários pré-determinados (p. ex. depois do horário comercial), quando podem ajudar a reduzir o desperdício de energia, ou em resposta a alterações no fornecimento de energia, caso a rede seja protegida por no-breaks, quando a redução no consumo resulta em maior tempo de autonomia da fonte reserva (banco de baterias). As políticas são configuradas através de um mecanismo flexível, que permite não apenas desligar os equipamentos, mas colocá-los em estados intermediários de consumo e executar outros tipos de ações. A arquitetura do sistema é baseada no modelo SNMP (Simple Network Management Protocol) de gerência de redes. É composta, basicamente, de agentes, elementos de software que residem nos equipamentos da rede e detêm o conhecimento específico sobre suas características de consumo de eletricidade, e de um gerente, elemento central que contém a configuração das políticas de consumo e que é responsável pelo monitoramento e controle dos agentes. Gerente e agentes comunicam-se através do protocolo SNMP, trocando informações segundo uma base de informações (MIB) projetada especificamente para a gerência de energia. A ênfase da parte prática do trabalho está no gerente, que foi inteiramente implementado através da linguagem Java, utilizando bibliotecas disponíveis gratuitamente. Adicionalmente, foi implementado um agente-protótipo para a plataforma Windows, o que permitiu observar o sistema completo em execução. Os testes permitiram validar a praticabilidade da arquitetura e estimar o ganho potencial proporcionado pela utilização do sistema. São apresentadas medições que demonstram um aumento de até 6 vezes na autonomia do banco de baterias do no-break para uma configuração de rede pequena, utilizando o sistema para desligar automaticamente 90% dos computadores durante um corte no fornecimento externo. A economia decorrente da redução de consumo em horários de inatividade foi estimada em até R$0,63 por computador no período de um ano (tomando por base a tarifa média praticada no Brasil entre janeiro e maio de 2002).

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2726.pdf: 1802134 bytes, checksum: 4ef977f1a815d25bd3e6fed1b3fea7d2 (MD5) Previous issue date: 2009-07-13 / Financiadora de Estudos e Projetos / Collaborative Virtual Environments (CVEs) are synthetic 3D environments shared by multiple remotely located users with a common goal: the access to the environment through avatars (graphical representations of the user). CVEs are becoming popular on mobile devices such as handheld devices and cell phones, through games and simulations for users entertainment and comfort. These virtual environments require low latency and high scalability so that a large number of participants can interact in a consistent way without losing the immersion feeling. Therefore it entails a major concern on participants s connection strategies, especially when these environments are implemented on moving vehicles, because the unique characteristics of a vehicular ad hoc network (VANETs) like high mobility of nodes, high speed transmission and a highly dynamic topology demand a complex structure to overcome these limitations. These characteristics lead us to communication challenges among participants and to the dissemination of actions results of their avatars in the CVE and / or the state change of an object for all participants. The communication support network should be able to cope with the entrance of an increasing number of participants in the CVE without affecting these users feeling of presence. In order to overcoming the challenges of scalability and ensuring a uniform view of the virtual world for all users in VANETs networks, this paper presents a design and evaluation of an overlay network, specifically a peer-to-peer (p2p) network, which aims at providing connectivity between users of a CVE, in addition to updating the status of avatars and objects in the CVE for all participants, ensuring that information is delivered in the shortest time possible. / Os ambientes virtuais colaborativos (AVCs) são ambientes sintéticos 3D compartilhados por múltiplos usuários localizados remotamente, com um objetivo comum, que acessam o ambiente por meio de avatares, representações gráficas do usuário. Os AVCs vêm ganhando campo em dispositivos móveis, como dispositivos de mão, celular, entre outros, através de jogos e simulações, visando o entretenimento e o conforto do usuário participante. Esses ambientes virtuais requerem uma baixa latência e uma alta escalabilidade para que um grande número de participantes possa interagir em um ambiente consistente e seus usuários não percam a sensação de imersão. Com isso, exige-se uma preocupação maior na estratégia de conexão entre os participantes. Esse cuidado aumenta quando esses ambientes são executados em veículos em movimento, já que as características singulares de uma rede ad hoc veicular (VANETs), como alta mobilidade dos nós, alta velocidade de transmissão e uma topologia altamente dinâmica, requerem uma estrutura complexa que possa superar essas limitações. Essas características nos levam aos desafios da comunicação entre os participantes e à disseminação do resultado das ações de seus avatares no AVC e/ou mudança de estado de um objeto para todos os participantes. A rede de suporte à comunicação deve suportar a entrada de um número crescente de participantes no AVC sem que isso afete a sensação de presença desses usuários. De modo a superar os desafios de escalabilidade e garantir uma visualização uniforme do mundo virtual para todos os usuários em redes VANETs, esse trabalho apresenta o projeto e avaliação de uma rede overlay, mais precisamente uma rede peer-topeer (p2p), que visa prover conectividade entre os usuários participantes de um mesmo AVC, além da atualização de estado de seus avatares e de objetos no AVC para todos os participantes, garantindo que essas informações sejam entregues no menor tempo possível.

Orientador : Prof. Aldri Luiz dos Santos / Coorientador : Prof. Michele Nogueira Lima / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 20/04/2016 / Inclui referências : f. 59-64 / Resumo: O avanço das tecnologias de comunicação e a redução dos dispositivos computacionais estão propiciando o desenvolvimento da Internet das Coisas (IoT). Esta rede integra desde lâmpadas, geladeiras, roupas, e até dispositivos computacionais, promovendo a geração de um grande volume de dados como também a interação entre os objetos e os seres humanos em ambientes residenciais, industriais, de saúde, entre outros. A integração entre estes objetos e dispositivos computacionais promove a geração de um grande volume de dados, os quais serão disseminados para o desenvolvimento de vários serviços em tempo real como o monitoramento das funções vitais, a localização de objetos, a mensuração da temperatura de um local. Contudo, uma rede IoT precisa lidar também com fatores como limitações de recursos, heterogeneidade dos dispositivos, perdas de enlace e a vulnerabilidade do meio sem fio. Tais fatores quando explorados por usuários maliciosos tornam a disseminação de conteúdo insegura. O serviço de disseminação de conteúdo nessas redes está sujeito a diversas ações maliciosas, entre as quais destaca-se a personificação de identidades realizada pelo ataque Sybil. Embora existam várias abordagens de detecção de ataque Sybil, como o Lightweight Sybil Detection (LSD), elas são custosas, desconsideram dispositivos heterogêneos, e não levam em conta atacantes Sybil com identidades roubadas. Assim, esta dissertação apresenta um mecanismo de controle de associações, denominado SA2CI (Sybil Attack Association Control for IoT), que busca prevenir associações de atacantes Sybil à disseminação de conteúdo da IoT. O desenvolvimento deste mecanismo é baseado em criptografia de curvas elípticas (ECC), funções não clonáveis (PUF) e recibos de identidades. A ECC auxilia na criação de um canal seguro com baixo custo computacional por onde a comprovação da identidade, representada pela PUF dos dispositivos será transportada para o cálculo e distribuição dos recibos de identidade, garantindo a sua legitimidade. O SA2CI foi avaliado através de simulações, e comparado com o LSD através de métricas de eficácia e eficiência. Os resultados mostraram que o SA2CI foi capaz de detectar ataque Sybil de forma eficaz, eficiente e constante, independente do tipo e quantidade de identidades. Palavras-chave: IoT, disseminação segura, ataque Sybil, mecanismo de detecção. / Abstract: The technological advance in communication and the reduction of computational devices are providing the development of the Internet of Things (IoT). This network integrates from lamps, fridges, clothes to computational devices, promoting promoting a huge volume of data, as well as an interaction between objects and humans in residential, industrial and health environments, allows the integration of communication between objects, computing devices, various services can be provided in real time, such as the monitoring of vital functions, the location of objects, the temperature measurement. However, an IoT network needs to deal with factors such as resource constraints, heterogeneity of devices, link losses and the vulnerability of the wireless medium. This factors, when exploited by malicious users, make the dissemination insecure. The content dissemination service in these networks is subject to various malicious actions, among which stands out the personification of identities held by Sybil attack. While there are several approaches to Sybil attack detection, such as Lightweight Sybil Detection (LSD), they are costly, disregard heterogeneous devices, and do not take into account Sybil attackers with stolen identities. This dissertation presents a mechanism of control of associations, denominated SA2CI, that seeks to prevent associations of attackers Sybil to the dissemination of IoT content. The development of this mechanism is based on the usage of elliptic curve cryptography (ECC), non-clonable functions (PUF) and identity receipts. An ECC will assist in the creation of a secure channel with low computational cost through which a proof of identity, represented by the PUF of the devices will be transported to calculate the distribution of identity receipts, guaranteeing their legitimacy. The SA2CI was evaluated through simulations and compared with LSD through metrics of effectiveness and efficiency. The results showed that the SA2CI was able to detect Sybil attack effective, efficient and consistent manner, regardless of the type and amount of identities. Keywords: IoT, security dissemination, Sybil attack, detection mecanism.

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Uma rede local necessita ter a sua configuração gerenciada para manter a sua utilidade dentro da organização a qual pertence. Esta gerencia a complicada pela heterogeneidade da rede e pela sua importância dentro da organização. A tentativa de solucionar este problema passa pela utilização de um padrão de gerencia de rede e pelo desenvolvimento de ferramentas que permitam a gerencia eficiente da rede pelo administrador. Este trabalho apresenta uma proposta de gerencia de configuração de redes locais. São apresentados os objetos gerenciados necessários a gerencia de configuração. Parte destes objetos são previamente definidos pela IAB (Internet Activities Board) em normas; e parte 6 definida neste trabalho. Os objetos são definidos de acordo com o formato proposto pela IAB. Entretanto, para que os objetos sejam definidos, é necessário, antes, que as funções de gerencia de configuração_ sejam delineadas. Os objetos são definidos a partir das funções que se deseja executar. Portanto, antes da apresentação dos objetos, são definidas funções de gerencia de configuração. Também é apresentada a implementação de um protótipo de gerente que realiza varias das funções definidas no trabalho, utilizando o padrão SNMP (Simple Network Management Protocol). Este protótipo utiliza o pacote de programas CMU (Carnegie Mellon University) SNMP para a implementação das funções. A partir do protótipo pode-se perceber como se realizam as funções de gerencia e como deve ser a interface de , um gerente de configuração, a fim de que este seja •realmente útil nas tarefas do administrador da rede. Por ultimo, e feita uma modelagem dos objetos gerenciados de acordo com a norma OSI (Open Systems Interconnection). Várias são as modificações decorrentes delta modelagem diferenciada. Silo apresentadas as diferenças que ocorrem na gerencia de configuração quando se utiliza o modelo de dados OSI, em vez do modelo de dados Internet. / In order to keep a LAN useful to its organization, its configuration has to be managed. Heterogenity and importance of networks makes management more difficult. An attempt to solve this problem has to consider the management standards and the development of tools which allow an efficient network management. This work presents a proposal of local area network configuration management. Managed objects necessary to manage configuration are presented. Part of these objects are, previously, define in IAB (Internet Activities Board) standards, and part of them are defined here. Objects are defined according to the format proposed by IAB. However, before the definition of objects, it is necessary to define configuration management functions. Objects are defined according to the functions one wants to implement. Thus, before the presentation of objects, configuration management functions are defined. It is also presented a manager prototype which executes many of the functions defined in this work, using SNMP (Simple Network Management Protocol). The prototype uses CMU (Carnegie Mellon University) SNMP software package to implement functions. It is possible to notice, from the prototype, how functions are realized and which characteristics the interface of a configuration manager must have to be useful in the tasks performed by human manager. Finally, modelling of managed objects is done according to OSI (Open Systems Interconnection) standards. Many changes occur because of this diferent modelling. The changes in configuration management which occurs when one uses OSI data model, instead of Internet data model, are presented.

Este trabalho apresenta a proposta e a implementação de um sistema de gerência de energia para redes locais de computadores (Local Area Networks ou LANs). Desde sua introdução, no início dos anos 90, os mecanismos de gerência de energia para computadores têm contribuído de maneira significativa para a redução do consumo nos períodos de inatividade, mas podem ter seu efeito minimizado por uma série de fatores, dentre os quais destaca-se a conexão do equipamento a uma rede. Em linhas gerais, o objetivo do sistema proposto é, justamente, facilitar a gerência de energia em ambientes de rede. O funcionamento do sistema é baseado na aplicação de políticas de consumo definidas pelo administrador da rede. As políticas podem ser aplicadas em duas situações distintas: em horários pré-determinados (p. ex. depois do horário comercial), quando podem ajudar a reduzir o desperdício de energia, ou em resposta a alterações no fornecimento de energia, caso a rede seja protegida por no-breaks, quando a redução no consumo resulta em maior tempo de autonomia da fonte reserva (banco de baterias). As políticas são configuradas através de um mecanismo flexível, que permite não apenas desligar os equipamentos, mas colocá-los em estados intermediários de consumo e executar outros tipos de ações. A arquitetura do sistema é baseada no modelo SNMP (Simple Network Management Protocol) de gerência de redes. É composta, basicamente, de agentes, elementos de software que residem nos equipamentos da rede e detêm o conhecimento específico sobre suas características de consumo de eletricidade, e de um gerente, elemento central que contém a configuração das políticas de consumo e que é responsável pelo monitoramento e controle dos agentes. Gerente e agentes comunicam-se através do protocolo SNMP, trocando informações segundo uma base de informações (MIB) projetada especificamente para a gerência de energia. A ênfase da parte prática do trabalho está no gerente, que foi inteiramente implementado através da linguagem Java, utilizando bibliotecas disponíveis gratuitamente. Adicionalmente, foi implementado um agente-protótipo para a plataforma Windows, o que permitiu observar o sistema completo em execução. Os testes permitiram validar a praticabilidade da arquitetura e estimar o ganho potencial proporcionado pela utilização do sistema. São apresentadas medições que demonstram um aumento de até 6 vezes na autonomia do banco de baterias do no-break para uma configuração de rede pequena, utilizando o sistema para desligar automaticamente 90% dos computadores durante um corte no fornecimento externo. A economia decorrente da redução de consumo em horários de inatividade foi estimada em até R$0,63 por computador no período de um ano (tomando por base a tarifa média praticada no Brasil entre janeiro e maio de 2002).

Orientador: Lee Luan Ling / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-21T15:43:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_AntonioAugustoTeixeiraPintode_M.pdf: 5109510 bytes, checksum: c825c228c53de73e9850d54edde63069 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Propomos o uso de buffers na Manhattan Street Network (MSN) para evitar ou minimizar a perda de pacotes e realizamos a análise da perda de pacotes para a rede com e sem filas. A fim de entender melhor o fenômeno da perda de pacotes, introduzimos um modelo estatístico para a MSN com e sem filas. O modelo fornece a relação probabilística entre a utilização de enlace e a ocupação do buffer. Experimentalmente, obtivemos algumas estatísticas da rede, através da resolução do modelo e de simulações. Comparações entre essas estatísticas validam nossa proposta. Objetivando otimizar o desempenho da Manhattan Street Network, sugerimos um novo algoritmo de roteamento. Esse algoritmo é baseado nos algoritmos de Maxemchuk e tira melhor proveito do uso de filas para evitar a perda de pacotes. Chamamos de Queueing Manhattan Street Network (QMSN) a MSN com filas e o novo algoritmo. A fim de avaliarmos o ganho em desempenho obtido, introduzimos um modelo estatístico para a QMSN, o Modelo de Nó Único para a QMSN, baseado no Modelo de Nó Único sugerido por Greenberg e Goodman. Baseando-nos em nosso modelo, derivamos expressões para as estatísticas de desempenho da rede. Experimentalmente, resolvemos o modelo e obtivemos as estatísticas de desempenho. Os resultados, confirmados por simulações, provam que a QMSN é uma variante da MSN com desempenho superior. Os conceitos de capacidade da rede e taxa de capacidade são introduzidos para a Manhattan Street Network. Um limite superior é encontrado para a taxa de capacidade da rede, o que habilita-nos a classificar a MSN em duas categorias: região de operação normal e região de colapso. Os resultados da análise da perda de pacotes sugerem que ajustando-se a MSN para operar abaixo da taxa de capacidade, garante-se um melhor compromisso entre uma alta vazão, baixo atraso e perda de pacotes tolerável / Abstract: We propose the use of buffers in the Manhattan Street Network (MSN) either to avoid or minimize packet losses and perform the packet loss analysis for the network with or without buffering. To have better understanding about the packet loss in MSN, we introduce a statistical model for the MSN with buffering. The model provides a probabilistic relationship between network link utilization and buffer occupation. ln the experimental studies, we compute some network statistics by solving the model as well as simulation. The results of the comparison among these statistics validates our approach. With the intention of optimizing the performance of The Manhattan Street Network, we propose a new routing algorithm. This algorithm is based on the Maxemchuk's routing algorithms and takes advantage of the use of queues to avoid the packet losses. We called Queueing Manhattan Street Network (QMSN) the MSN with queues and the new routing algorithm. ln order to evaluate the gain in performance obtained, we introduce a statistical model for QMSN, the One Node Model for QMSN, based on the One Node Model suggested by Greenberg e Goodman. Based on our model, we derive expressions for network performance statistics. ln experimental studies, we solved the model and obtained the performance statistics. The results, confirmed by simulations, prove that QMSN is a variant of MSN with better performance. A new concepts of network capacity and capacity rate are introduced to the Manhattan Street Network. An upper bound is found for the network capacity rate, which enables us to classify MSN into two categories: the normal operation region and the collpase region. The results from the packet loss analysis suggest that setting MSN to opearate below the network capacity rate guarantees the best trade-off among a high network throughput, low packet delay and light packet losses / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Walter da Cunha Borelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T20:02:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Takahara_JhuliMeire_M.pdf: 7907623 bytes, checksum: f0ee58157a29c65edf588b0c2fd815be (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Nesta tese são apresentadas a especificação formal, validação e simulação dos protocolos IP Clássico e NHRP (Next Hop Resolution Protocol), de interconexão de redes locais e ATM segundo recomendações do IETF (Internet Engineering Task Force). É proposta uma metodologia para construção de especificações formais que combina a técnica de orientação a objetos ? OMT (Object Modeling Technique) com a potencialidade da linguagem SDL (Specification and Description Language) padronizada pelo ITU-T (antigo CCITT), com o propósito de evoluir os protocolos especificados. Os sistemas referentes aos protocolos e as suas evoluções foram especificados, validados e simulados utilizando a ferramenta CASE SDT* (SDL Design Tool, Telelogic-Suécia). Palavras Chaves: Redes de computadores, Protocolos de Comunicação, Especificação Formal, Rede ATM, Redes Locais, TCP/IP, OMT - Object Modeling Technique, SDL - Specification and Description Language, MSC - Message Sequence Chart, Validação, Simulação, Projeto Orientado a Objeto...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: This thesis presents a formal specification, validation and simulation of IP over ATM and NHRP (Next Hop Resolution Protocol) for the internetworking of LANs and ATM based upon IETF's recomendation (Internet Engineering Task Force). 1t is proposed a methodology to construct formal specifications that combines the object-oriented technique OMT (Object Modeling Technique) and the potenciality of SDL (Specification and Description Language) with the purpose of developing and evolving the specified protocols. The systems concerning the protocols and their evolutions were specified, validated and simulated using the SDT* (SDL Design Tool, Telelogic - Sweden) tool CASE...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica