dc.contributorFERNANDES, Stênio Flávio de Lacerda
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4971858553733251
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8598484164048317
dc.creatorSANTOS, Marcelo Anderson Batista dos
dc.date2019-02-13T13:35:39Z
dc.date2019-02-13T13:35:39Z
dc.date2017-03-10
dc.date.accessioned2022-10-06T16:05:54Z
dc.date.available2022-10-06T16:05:54Z
dc.identifierhttps://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/29085
dc.identifier.urihttp://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/3981842
dc.descriptionDevido ao rápido crescimento da Internet, em poucos anos, houve o aumento da complexidade da rede e diversos desafios surgiram para sua expansão. Como exemplo, pode-se citar o fenômeno conhecido como a ossificação da Internet. Em meio a esse cenário, a virtualização de redes (Network Virtualization - NV) surgiu como uma das principais formas para superar obstáculos e tornar a rede mais flexível e eficiente. Tecnologias de virtualização como Software Defined Network (SDN) e Network Functions Virtualization (NFV) buscam, por exemplo, dar um maior poder de gerenciamento à rede, aumentando o seu grau de adaptação à novas demandas. No entanto, mesmo com as inúmeras inovações trazidas por essas tecnologias de virtualização, é importante notar que embora haja um maior poder de manipulação da rede, faz-se necessário empregar técnicas eficientes de gerenciamento e alocação de recursos capazes de manter o sistema funcional e com desempenho satisfatório. Assim, como parte desse cenário, destacamos nessa tese três problemas relacionados a virtualização de redes: (1) alocação de máquinas virtuais; (2) alocação de controladores SDN e (3) questões de dependabilidade e otimização do uso dos recursos disponíveis. Desta forma, esta tese propõe uma heurística baseada na meta-heurística GRASP (Greedy Random Adaptive Search Procedure) para alocação de redes virtuais cujo objetivo é obter uma alocação com a maior disponibilidade possível considerando um conjunto de restrições para o correto funcionamento da rede. Além disso, contemplando os recentes desafios introduzidos por Redes Definidas por Software (SDN) é proposto um modelo através de Programação Linear Inteira para o problema de alocação de controladores SDN. Considera-se controladores com diferentes capacidades e custos onde a função objetivo deste modelo busca uma solução de cobertura da rede de forma que o custo total da implantação de controladores SDN seja minimizado. Adicionalmente busca-se identificar quais características de uma rede de backbone tem influência no custo final de alocação destes controladores SDN. Por fim, de forma complementar, são desenvolvidos e validados algoritmos para realizar: (1) Balanceamento de carga entre controladores SDN; (2) Criação de caminhos entre Switches e Controladores; (3) Reposicionamento de controladores SDN de forma a minimizar o número de desconexões em caso de falha de enlaces.
dc.descriptionThe number of Internet users has grown dramatically in the last years. Consequently, the complexity of the Internet has increased and several challenges have arisen because of its expansion. As an example, the phenomenon known as ossification of the Internet architecture makes harder to create new solutions in the network layer. One of the key ways to overcome barriers and make networks more flexible and efficient is Network Virtualization (NV). In this context, virtualization technologies such as Software Defined Network (SDN) and Network Functions Virtualization (NFV) allow better network management and greater capability to handle different demands. However, even with the several innovations brought by these virtualization technologies, it is important to note that it is necessary to apply efficient management techniques. In addition to that, there is a need to allocate resources to keep the system functional and performing satisfactorily. Thus, there are three problems related to network virtualization: (1) allocation of virtual machines; (2) allocation of SDN controllers and (3) issues of dependability and optimization of resources. This work proposes an algorithm based on GRASP (Greedy Random Adaptive Search Procedure) metaheuristic algorithm for the allocation of virtual networks whose objective is to obtain an allocation with the highest possible availability considering a set of constraints for the correct functioning of the network. Also, considering the recent challenges introduced by Software Defined Networks (SDN), a model was proposed based on Integer Linear Programming (ILP) for the SDN Controller Placement Problem. The objective of the proposed model is to minimize the deployment cost while taking into account several constraints and investigating features of real network topologies that affect the SDN controller placement cost. Finally, in a complementary way, algorithms are developed and validated to perform the following: (1) Load balancing between SDN controllers; (2) Path creation between switches and controllers; (3) Repositioning SDN controllers in order to minimize the number of disconnections in the event of a link failure.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Pernambuco
dc.publisherUFPE
dc.publisherBrasil
dc.publisherPrograma de Pos Graduacao em Ciencia da Computacao
dc.rightsembargoedAccess
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectVirtualização de redes
dc.subjectRedes Definidas por Software (SDN)
dc.subjectDependabilidade
dc.subjectGRASP
dc.subjectProgramação Linear
dc.titleAlocação de redes virtuais e controladores em redes definidas por software: uma análise de custo, rede e dependabilidade
dc.typedoctoralThesis


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