Engenharia de tráfego em domínio MPLS utilizando técnicas de inteligência computacional

• Autor(a) principal: Nilton Alves Maia
• Data de Publicação: 2006
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8CLE75
• topic: Engenharia Elétrica; Engenharia elétrica

A necessidade atual de transmissão simultânea de dados, voz e vídeo modificaram o alvo das tecnologias de redes de telecomunicações. Em vez de prover um único tipo de serviço, as redes devem oferecer variados níveis de Qualidade de Serviço (QoS), exigindo novas técnicas para o seu gerenciamento. Uma dessas técnicas é a Engenharia de Tráfego, que permite dinamicamente arranjar a distribuição de tráfego na rede, minimizando congestionamentos, instabilidades ou comprometimento da QoS já acordada. Por outro lado, a crescente complexidade das redes atuais torna a intervenção humana um ponto fraco no processo de gerenciamento e controle. Isto leva à necessidade das redes apresentarem algum tipo de comportamento inteligente, possuindo características como adaptabilidade, tolerância a falhas e robustez a variações ambientais. Este trabalho propõe e desenvolve um sistema de Engenharia de Tráfego, capaz de sustentar tráfego misto (dados, voz e vídeo) com diversos níveis de QoS na rede, utilizando MPLS, princípios de Computação Autonômica e técnicas de Inteligência Computacional. Enquanto o MPLS permite uma implementação efetiva para controle de tráfego e QoS, a Computação Autonômica permite que a rede reaja de forma automática a mudanças de condições que ocorram durante o seu funcionamento, apresentando um comportamento de auto-gerenciamento. Em complemento, as informações de monitoramento são processadas usando heurísticas de Inteligência Computacional, como Lógica Nebulosa, Redes Neurais Artificiais e Algoritmos Genéticos, que fornecem subsídios para a tomada de decisões de forma reativa e proativa. A funcionalidade do sistema foi simulada utilizando o simulador de redes ns2, com diversas situações de tráfego de dados, voz e vídeo cruzando um domínio MPLS. Os resultados mostraram que o sistema foi capaz de implementar novas rotas, levando em conta as necessidades de QoS das aplicações e os recursos disponíveis na rede, e bloquear a admissão em caso de impossibilidade de atendimento aos requisitos especificados. Também foi demonstrada a capacidade de adaptação, com o sistema provendo rotas alternativas em caso de piora ou queda da rota atual, mudança das demandas das aplicações ou surgimento de melhores rotas na rede. Em comparação a cenários sem o uso das técnicas implementadas, a utilização do sistema desenvolvido permitiu, nos piores casos, melhorias de 44% no percentual de utilização média da rede e 52% na relação entre o tráfego oferecido e escoado, além de reduzir a perda média de pacotes a valores próximos de zero.