Uma Abordagem de Fatiamento de Rede entre Múltiplos Sistemas Autônomos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moreira, Rodrigo
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32717
https://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.497
Resumo: Resource sharing is common within operating systems and computational hardware infrastructures. The scientific community, driven by flexibility and scalability requirements, has expanded the concept of sharing resources to the scope of communication network infrastructures. For this, enabling technologies such as Software-Defined Networking, Network Functions Virtualization, Segment Routing, and cloud computing paradigms leverage new approaches to sharing resources. Sharing network resources by organizing them functionally and logically in the network connectivity ecosystem can be recognized as a network slice. Network slicing has received joint efforts from academia and industry because of new technological enablers such as programmability and virtualization. Network slicing has been extensively explored in the specification and standardization process for new mobile network architectures, specifically \textit{5G}. Therefore, the proposals in the literature focus predominantly on providing network slicing in the context of mobile networks. Approaches that proposed network slicing beyond mobile networks proved to be functionally ineffective in providing network slicing across multiple Autonomous Systems (ASs). Thus, this thesis builds and evaluates a network slicing method between multiple ASs based on Internet routing algorithms. This thesis answers the assumed hypothesis by adding dynamism to the network slice process by enabling the user or administrator to perform network slice specifies definitions, such as service parameters and the path along with Internet routers to the network slice. Besides, this thesis brings novelty with a conceptual and technological framework for performing recursive slicing. Experiments measuring the applicability, relevance, and performance of the network slicing approach were conducted and contrasted with traditional methods. Experimental results in significant scenarios suggest that the method of this thesis functionally and in performance surpasses traditional state-of-the-art methods. Furthermore, experiments demonstrate that dynamism in choosing the network slice path can improve the quality of experience for real-time applications.
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Network slicing has received joint efforts from academia and industry because of new technological enablers such as programmability and virtualization. Network slicing has been extensively explored in the specification and standardization process for new mobile network architectures, specifically \textit{5G}. Therefore, the proposals in the literature focus predominantly on providing network slicing in the context of mobile networks. Approaches that proposed network slicing beyond mobile networks proved to be functionally ineffective in providing network slicing across multiple Autonomous Systems (ASs). Thus, this thesis builds and evaluates a network slicing method between multiple ASs based on Internet routing algorithms. This thesis answers the assumed hypothesis by adding dynamism to the network slice process by enabling the user or administrator to perform network slice specifies definitions, such as service parameters and the path along with Internet routers to the network slice. Besides, this thesis brings novelty with a conceptual and technological framework for performing recursive slicing. Experiments measuring the applicability, relevance, and performance of the network slicing approach were conducted and contrasted with traditional methods. Experimental results in significant scenarios suggest that the method of this thesis functionally and in performance surpasses traditional state-of-the-art methods. Furthermore, experiments demonstrate that dynamism in choosing the network slice path can improve the quality of experience for real-time applications.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorTese (Doutorado)O compartilhamento de recursos é comum no âmbito dos sistemas operacionais e em infraestruturas de hardware computacional. A comunidade científica, orientada por requisitos de flexibilidade e escalabilidade, tem expandido o conceito de compartilhamento de recursos para o âmbito das infraestruturas de redes de comunicação. Para isso, tecnologias habilitadoras como Redes Definidas por Software, Virtualização de Funções de Rede, Roteamento por Segmentos e paradigmas de computação em nuvem potencializam novas abordagens de compartilhamento de recursos. Compartilhar recursos de rede os organizando funcionalmente, logicamente em conectividade de rede pode ser percebido como fatiamento de rede. O fatiamento de rede recebeu esforços conjuntos da academia e indústria em virtude dos novos habilitadores tecnológicos como a programabilidade e a virtualização. O fatiamento de rede tem sido amplamente explorado no processo de especificação e padronização das novas arquiteturas de redes móveis, especificamente o 5G. Por isso, as propostas da literatura concentram-se predominantemente em prover fatiamento de rede no contexto das redes móveis. As abordagens que propuseram fatiamento de rede para além de redes móveis mostraram-se funcionalmente incapazes de prover fatiamento de rede entre múltiplos Sistemas Autônomos (SAs). Nesse sentido, esta tese estrutura, constrói e avalia um método de fatiamento de rede entre múltiplos SAs, baseando-se nos algoritmos de roteamento da Internet. Esta tese responde a hipótese conjecturada adicionando dinamismo ao processo de fatiamento de rede ao habilitar o usuário ou administrador realizar definições específicas da fatia de rede, como parâmetros de serviço e o caminho ao longo de roteadores da Internet para a fatia de rede. Além disso, avança o estado da arte com um arcabouço conceitual e tecnológico para realização de fatiamento recursivo. Experimentos que mensuraram a aplicabilidade, pertinência e desempenho da abordagem de fatiamento de rede foram conduzidos e contrastados com métodos tradicionais. Resultados experimentais em cenários significativos sugerem que o método desta tese supera funcionalmente e em desempenho métodos tradicionais do estado da arte. Além disso, experimentos demonstram que o dinamismo na escolha do caminho para a fatia de rede pode aprimorar a qualidade de experiência para aplicações de tempo real.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em AdministraçãoAguiar, Rui Luís Andradehttps://orcid.org/0000-0003-0107-6253Silva, Flávio de Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/3190608911887258Miani, Rodrigo Sancheshttp://lattes.cnpq.br/2992074747740327Pasquini, Rafaelhttp://lattes.cnpq.br/6428800770934048Neto, Augusto José Venânciohttp://lattes.cnpq.br/1467664612924239Gomes, Diogo Nuno Pereirahttps://orcid.org/0000-0002-5848-2802Moreira, Rodrigo2021-09-10T14:28:44Z2021-09-10T14:28:44Z2021-08-09info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfMOREIRA, Rodrigo. Uma Abordagem de Fatiamento de Rede entre Múltiplos Sistemas Autônomos. 2021. 227 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.497.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32717https://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.497porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2021-09-11T06:25:02Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/32717Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2021-09-11T06:25:02Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
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