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Previous issue date: 2011-02-18 / The Future Internet concepts and designs of 4WARD project concerns a clean-slate
architecture with various networking innovations, including a new connectivity paradigm
called Generic Path (GP). In GP architecture, several facilities are designed to efficiently
support complex value-added applications and services with assured Quality of Service
(QoS).
GPs mainly abstract underlying network heterogeneity, and any entity, regardless its scope
(technology, location or architectural layer) communicate each other in a single way via
a common interface. To that, cooperation with network-layer provisioning mechanisms
is required in the sense to map data paths meeting session-demanded resources (QoS
requirements - minimum bandwidth and maximum delay/loss experience) into appropriate
GPs. In contrast as support today, robust and scalable QoS-provisioning facilities are
strongly required for efficient GP allocations.
Therefore, this dissertation introduces the QoS-Routing and Resource Control (QoSRRC),
a set of GP-compliant facilities to cope with the hereinabove requirements. QoSRRC
complements GP architecture with QoS-oriented routing, aided with load balancing,
to select paths meeting session-demands while keeping residual bandwidth to increase
user experience. For scalability, QoS-RRC operates based on an overprovisioning-centric
approach, which places low state storage and network operations.
Initial QoS-RRC performance evaluation was carried out in Network Simulator v.2 (NS2),
demonstrating drastic improvements of flow delay experience and bandwidth use among a
relevant state-of-the-art solution. Moreover, the impact of QoS-RRC compared to current
IP QoS and routing standards on the user experience has been evaluated, by analysing
main objective and subjective Quality of Experience (QoE) metrics, namely Peak Signal
to Noise Ratio (PSNR), The Structural Similarity Index (SSIM), Video Quality Metric
(VQM) and Mean Opinion Score (MOS). / Os conceitos e modelos para Internet do Futuro no Projeto 4WARD abordam uma arquitetura
clean-slate ("recomeçar a Internet do zero") com várias inovações na rede, incluindo
um novo paradigma de conectividade, chamado Caminho Genérico (Generic Path - GP).
Na arquitetura GP, várias facilidades foram projetadas para suportar eficientemente complexas
aplicações de valor agregado e serviços com garantia de Qualidade de Serviço
(Quality of Service - QoS).
Os GPs abstraem principalmente a heterogeneidade das redes e de qualquer entidade,
independentemente de seu escopo (tecnologia, localização ou camada de arquitetural).
Para isso, a cooperação da camada de rede com mecanismos de aprovisionamento é
necessária, de modo a mapear as demandas dos recursos exigidos pela sessão (requisitos
de QoS, como por exemplo largura de banda mínima e máximo atraso/perda) nos GPs
adequados. Em contraste com o suporte atual, o aprovisionamento de QoS robusto e
escalável é fortemente exigido para alocações eficientes de GPs.
Portanto, esta dissertação apresenta o QoS-Routing and Resource Control (QoS-RRC),
um mecanismo de apoio a criação de GPs de modo a lidar com suas exigências. O
QoS-RRC complementa arquitetura GP com roteamento orientado a QoS, auxiliado com
balanceamento de carga, para selecionar os caminhos que vão ao encontro as demandas
da sessão, enquanto mantém largura de banda residual para aumentar a experiência do
usuário. Para obter escalabilidade, o QoS-RRC opera com base em uma abordagem
centrada no aprovisionamento, que emprega baixo armazenamento de estado e poucas
operações de rede.
A avaliação de desempenho do QoS-RRC foi realizada com o simulador Network Simulator
v.2 (NS2), demonstrando drásticas melhorias da qualidade dos fluxos quanto a
experiência de atraso e largura de banda, se comparado com as soluções do estado da
arte. Além disso, o impacto do QoS-RRC em comparação com o atual QoS das redes
IP e os mecanismos de roteamento padrão, sobre a experiência do usuário, também foi
avaliado, analisando métricas objetivas e subjetivas de Qualidade da Experiência (Quality
of Expericence - QoE), ou seja, Peak Signal to Noise Ratio (PSNR), Structural Similarity
Index (SSIM), Video Quality Metric (VQM) e Mean Opinion Score (MOS).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/3307 |
| Date | 18 February 2011 |
| Creators | Freitas, Leandro Alexandre |
| Contributors | Venâncio Neto, Augusto José, Aguiar, Rui, Venâncio Neto, Augusto José, Cerqueira, Eduardo Coelho, Cardoso, Kleber Vieira |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação (INF), UFG, Brasil, Instituto de Informática - INF (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -3303550325223384799, 600, 600, 600, -7712266734633644768, 3671711205811204509 |
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