Orientador: Nelson Luis Saldanha da Fonseca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T09:43:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodriguezBrljevich_Esteban_M.pdf: 2281259 bytes, checksum: 12557ac80a34c2bff2547f1f2aff1eaa (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A virtualização de redes é uma tecnologia promissora para a Internet do futuro, já que facilita a implementação de novos protocolos e aplicações sem a necessidade de alterar o núcleo da rede. Um passo chave para instanciar redes virtuais é a alocação de recursos físicos para elementos virtuais (roteadores e enlaces). A fim de contribuir para o esforço global de poupança de energia, a escolha de recursos físicos para instanciar uma rede virtual deveria minimizar o consumo de energia rede. No entanto, esta não é uma tarefa trivial, já que requerimentos de QoS devem ser atingidos. A busca da solução ótima deste problema é NP-difícil. O mapeamento de redes virtuais em substratos de rede físicos em cenários de alocaç?o e desalocaç?o de redes virtuais pode não levar a um consumo mínimo de energia devido à dinâmica das atribuições dos elementos virtuais previamente alocados. Tal dinâmica pode levar à subutilização da rede substrato. Para reduzir os efeitos negativos desta dinâmica, técnicas tais como a migração de redes virtuais em tempo real podem ser empregadas para rearranjar as redes virtuais previamente mapeadas para poupar energia. Esta dissertação apresenta um conjunto de novos algoritmos para o mapeamento de redes virtuais em substratos de rede com o objetivo de reduzir o consumo de energia. Além disso, dois novos algoritmos são propostos para a migração dos roteadores e enlaces virtuais para reduzir o número de roteadores e amplificadores ópticos requeridos. Os resultados obtidos por simulação mostram a eficácia dos algoritmos propostos / Abstract: Network virtualization is a promising technology for the Internet of the Future since it facilitates the deployment of new protocols and applications without the need of changing the core of the network. A key step to instantiate virtual networks is the allocation of physical resources to virtual elements (routers and links). In order to contribute to the global effort of saving energy, choice of physical resources to instantiate a virtual network needs to minimize the network energy consumption. However, this is not a trivial task, since the QoS of the application requirements has to be supported. Indeed, the search for the optimal solution of this problem is NP-hard. The mapping of virtual networks on network substrates at the arrival time of requests to the establishment of virtual networks may not lead to a global minimum energy consumption of energy due to the dynamic allocations and deallocations of virtual networks. Actually, such dynamics can lead to the underutilization of the network substrate. To mitigate the negative effect of this dynamics, techniques such as live migration can be employed to rearrange already mapped virtual networks to achieve energy savings. This dissertation presents a set of new algorithms for the mapping of virtual networks on network substrates aiming to reduce energy consumption. Additionally, two new algorithms are proposed for the migration of virtual routers and links to reduce the number of powered routers and optical amplifiers. Results derived by simulation show the efficacy of the proposed algorithms / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

[pt] O crescente consumo de energia já se tornou uma preocupação mundial e atualmente mais de quarenta países estão envolvidos em pesquisas e programas para criar mecanismos para economizá-la. No presente trabalho é tratado o problema de Engenharia de Tráfego com base na energia (em inglês, energy-aware Traffic Engineering) aplicado ao backbone de uma rede IP que utiliza como protocolo de roteamento um SPF (Shortest Path First), como o OSPF (Open Shortest Path First), por exemplo. Na abordagem proposta são considerados os problemas de desligamento de nós (roteadores) e circuitos, para a economia de energia; e da garantia de um nível de máxima utilização dos circuitos, para assegurar os requisitos de QoS. Para a resolução do problema de otimização, em lugar de adotarem-se métodos heurísticos, propõe-se o tratamento direto por meio de decomposição de Benders, segmentando um problema complicado e de elevada carga computacional em vários menores cuja resolução é mais simples e cuja convergência é mais rápida. / [en] The growing energy consumption has already become a global concern and currently more than forty countries are involved in researches and programs in order to create mechanisms to save it. This work deals with the energy-aware Traffic Engineering problem applied to the backbone of an IP network in which the used routing protocol is a SPF (Shortest Path First) one, such as OSPF (Open Shortest Path First), for example. The proposed approach considers the problem of switching-off nodes (routers) and circuits, for energy saving; and it also considers the problem of ensuring a maximum utilization level by the circuits, towards to assure QoS requirements. In order to solve the optimization problem, rather than adopting heuristic methods, we propose the direct processing by means of Benders decomposition, crumbling a complicated and hard to solve problem into several smaller ones whose resolution is more simple and whose convergence is faster.