Gerenciamento autônomo de redes na Internet do futuro

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Queiróz, Alexandre Passito de
Data de Publicação: 2012
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/7507000181049352
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
Texto Completo: http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/3910
Resumo: A pesquisa em redes autônomas aplica a teoria de agentes inteligentes e sistemas multiagente em mecanismos de controle de redes. Implantar esse mecanismos autônomos e racionais na rede pode melhorar seu comportamento na presença de cenários de controle muito complexos e dinâmicos. Infelizmente, a construção de mecanismos baseados em agentes para redes não é uma tarefa fácil. A principal dificuldade é criar representações concisas de conhecimento sobre os domínios de redes e mecanismos de raciocínio para lidar com elas. Além disso, a Internet faz com que o projeto de sistemas multiagente para o controle da rede seja uma atividade intrincada envolvendo a modelagem de diferentes participantes com diversas crenças e intenções. Esses tipos de sistemas geralmente apresentam problemas de escalabilidade devido à falta de incentivos para cooperação entre domínios administrativos. Finalmente, como a estrutura corrente da Internet geralmente impede inovações, mecanismos de redes autônomas construídos não são totalmente implantados em cenários de larga escala. O paradigma das redes definidas por software (SDN) está na esfera dos esforços da Internet do Futuro. No paradigma SDN, o hardware de repasse de pacotes é controlado por software sendo executado como um plano de controle separado. Softwares de gerenciamento utilizam um protocolo aberto que programa as tabelas de uxo em diferentes switches e roteadores. Este trabalho apresenta uma discussão geral sobre a integração de redes autônomas e redes definidas por software. Baseado no conhecimento oferecido por essa discussão, é apresentado um arcabouço que provê autonomia para domínios SDN, permitindo que eles atuem cooperativamente quando implantados em cenários com gerenciamento distribuído. Dois estudos de caso são apresentados para importantes questões em aberto na Internet: (1) o problema da mitigação de ataques DDoS quando milhares de atacantes realizam inundação por pacotes e os domínios SDN precisam cooperar para lidar com o filtro de pacotes na origem; (2) o problema do gerenciamento de tráfego da rede quando múltiplos domínios devem cooperar e realizar modificações nas primitivas de roteamento de redes.
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Além disso, a Internet faz com que o projeto de sistemas multiagente para o controle da rede seja uma atividade intrincada envolvendo a modelagem de diferentes participantes com diversas crenças e intenções. Esses tipos de sistemas geralmente apresentam problemas de escalabilidade devido à falta de incentivos para cooperação entre domínios administrativos. Finalmente, como a estrutura corrente da Internet geralmente impede inovações, mecanismos de redes autônomas construídos não são totalmente implantados em cenários de larga escala. O paradigma das redes definidas por software (SDN) está na esfera dos esforços da Internet do Futuro. No paradigma SDN, o hardware de repasse de pacotes é controlado por software sendo executado como um plano de controle separado. Softwares de gerenciamento utilizam um protocolo aberto que programa as tabelas de uxo em diferentes switches e roteadores. Este trabalho apresenta uma discussão geral sobre a integração de redes autônomas e redes definidas por software. Baseado no conhecimento oferecido por essa discussão, é apresentado um arcabouço que provê autonomia para domínios SDN, permitindo que eles atuem cooperativamente quando implantados em cenários com gerenciamento distribuído. Dois estudos de caso são apresentados para importantes questões em aberto na Internet: (1) o problema da mitigação de ataques DDoS quando milhares de atacantes realizam inundação por pacotes e os domínios SDN precisam cooperar para lidar com o filtro de pacotes na origem; (2) o problema do gerenciamento de tráfego da rede quando múltiplos domínios devem cooperar e realizar modificações nas primitivas de roteamento de redes.Autonomous networking research to applies intelligent agent and multiagent systems theory to network controlling mechanisms. Deploying such autonomous and rational entities in the network can improve its behavior in the presence of very dynamic and complex control scenarios. Unfortunately, building agent-based mechanisms for networks is not an easy task. The main difficulty is to create concise knowledge representations about network domains and reasoning mechanisms to deal with them. Furthermore, the Internet makes the design of multiagent systems for network controlling a challenging activity involving the modeling of different participants with diverse beliefs and intentions. Such type of system often poses scalability problems due to the lack of incentives for cooperation between administrative domains. Finally, as the current structure of the Internet often prevents innovation, constructed autonomous networking mechanisms are not fully deployed in large scale scenarios. The Software-Defined Networking (SDN) paradigm is in the realm of Future Internet efforts. In the SDN paradigm, packet forwarding hardware is controlled by software running as a separated control plane. Management software uses an open protocol to program the owtables in different switches and routers. This work presents a general discussion about the integration of autonomous networks and software-defined networks. Based on the knowledge offered by this discussion, it presents a framework that provides autonomy to SDN domains allowing them to act cooperatively when deployed in scenarios with distributed management. Two case studies are presented for important open issues in the Internet: (1) the problem of mitigating DDoS attacks when thousands of attackers perform malicious packet ooding and SDN domains must cooperate to cope with packet filtering at the source; (2) the problem of network traffic management when multiple domains must cooperate and modify routing primitives.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorUniversidade Federal do AmazonasInstituto de ComputaçãoBRUFAMPrograma de Pós-graduação em InformáticaMota, Edjard de Souzahttp://lattes.cnpq.br/0757666181169076Queiróz, Alexandre Passito dehttp://lattes.cnpq.br/75070001810493522015-04-29T15:10:48Z2013-07-232012-12-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfQUEIROZ, Alexandre Passito de. Gerenciamento autônomo de redes na Internet do futuro. 2012. 113 f. Tese (Doutorado em Informática) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2012.http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/3910porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAMinstname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)instacron:UFAM2016-05-25T05:03:36Zoai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/3910Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://200.129.163.131:8080/PUBhttp://200.129.163.131:8080/oai/requestddbc@ufam.edu.br||ddbc@ufam.edu.bropendoar:65922016-05-25T05:03:36Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)false
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