Balanceamento de carga em redes sem fio definidas por software

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: MACHADO, Eric Ribas Moraes
• Orientador(a): DIAS, Kelvin Lopes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Ciencia da Computacao
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Redes de computadores; Redes sem fio; Wi-fi
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/26722

Redes Wi-Fi estão presentes desde as residências aos ambientes corporativos e instituições de ensino e pesquisa. Contudo, a qualidade de serviço (QoS) percebida pelo usuário pode ser degradada quando em ambientes congestionados, como em lugares confinados com grande quantidade de usuários. Para lidar com esse problema várias empresas oferecem soluções verticalmente integradas e fechadas, no entanto, os custos de capital (CAPEX), com a aquisição de equipamentos e licenças, e operacionais (OPEX) decorrente do seu gerenciamento são muito altos. O surgimento das redes definidas por software (SDN) viabilizou o desenvolvimento de varias soluções abertas para melhorar o gerenciamento das redes em geral, possibilitando ao administrador da rede programar rotinas dinâmicas de monitoramento, correção de problemas e otimização do uso dos recursos disponíveis, através de um controlador centralizado com visão geral da rede. Considerando a necessidade de soluções abertas para os Institutos Federais de Educação, Ciência e Tecnologia e o potencial da programabilidade das redes sem fio definidas por software, várias soluções foram desenvolvidas para lidar com o problema da degradação do QoS, entretanto, das inúmeras soluções existentes na literatura para o gerenciamento e balanceamento de carga nestas redes, a maioria delas não visam ambientes confinados com baixa mobilidade e/ou requerem modificações no dispositivo móvel, criando burocracia para o setor de tecnologia da informação e gerando desconforto aos usuários, que muitas vezes possuem dispositivos que não suportam as mudanças necessárias. Diante deste cenário esta dissertação propõe um arcabouço para balanceamento de carga em redes sem fio (Wi-Fi) utilizando a arquitetura SDN. Existem outras propostas que promovem o balanceamento de carga em redes Wi-Fi, mas são, normalmente, orientadas ao usuário. O foco do arcabouço proposto nesta dissertação é prover uma solução orientada à infraestrutura para ambientes de rede sem fio confinados, densos e com baixa mobilidade como auditórios, salas de aula, anfiteatros, dentre outros. O modelo promove a melhoria da QoS das aplicações dos usuários através do monitoramento de dados estatísticos da rede, coletados a partir da controladora SDN e de rádios de baixo custo com firmware modificado (OpenWRT) e da análise da carga gerada por cada usuário, mitigando assim a assimetria de rede por meio da realocação da carga. Para analisar o arcabouço proposto foi desenvolvido um software, utilizado o controlador SDN Ryu, foram configurados pontos de acesso (AP) e definidos cenários de congestionamento e assimetria em um ambiente de redes sem fio. A partir dos experimentos, foi observado que, os usuários tiveram uma melhoria de QoS considerável enquanto o sistema estava ativado.