Algoritmos para aprovisionamento de Redes Privadas Virtuais baseadas em QoS usando o modelo Hose

• Ano de defesa: 2004
• Autor(a) principal: Mariz Timóteo de Sousa, Denio
• Orientador(a): Kelner, Judith
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Palavras-chave em Português: Redes Privadas Virtuais, VPN, Modelo Hose, Modelo Hose Selet
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/1855

Uma Rede Privada Virtual, ou Virtual Private Network (VPN) é uma rede privada construída sobre uma infra-estrutura de rede pública, tal como a Internet, que emula uma WAN com grande economia de custos. Por usarem conceitos e tecnologias de tunelamento, criptografia e autenticação, as VPNs eram tradicionalmente implantadas como solução de conectividade para redes em que os requisitos de segurança são elevados. Atualmente, as VPNs são também alvo de clientes que buscam redes dimensionadas sob demanda para as necessidades de Qualidade de Serviço (QoS) das suas aplicações. Do ponto de vista dos provedores de serviços de comunicação, a oferta do serviço de VPN é um negócio atraente porque além de rentável por si só, impulsiona a venda de outros serviços de alto valor agregado, tais como consultoria, suporte, gerenciamento de segurança e outros serviços avançados. Neste trabalho, consideramos o problema de aprovisionar a VPN, ou seja, encontrar uma rota que conecte os pontos terminais da VPN, alocando nos enlaces utilizados uma de largura de banda suficiente para o tráfego entre os pontos terminais de maneira que os requisitos de QoS solicitados sejam atendidos e que a soma das larguras de banda alocadas nos enlaces seja a menor possível. O aprovisionamento de VPNs para atendimento de contratos de nível de serviço (Service Level Agreements - SLAs) que envolvam requisitos de QoS, entretanto, é um problema NPcompleto. Para encontrar soluções viáveis, analisamos algoritmos baseados em heurísticas já utilizadas em outras áreas de conhecimento, com as devidas adaptações para lidar com VPNs e com as restrições de QoS impostas. Propomos e avaliamos também novas heurísticas para o problema. Além disso, baseados no modelo teórico conhecido como Hose, propomos e avaliamos o modelo Hose Seletivo, que permite a especificação de VPNs com requisitos adicionais de QoS e demandas diferenciadas de tráfego entre os pontos. Para dar suporte à análise dos algoritmos e do modelo Hose Seletivo, duas ferramentas são desenvolvidas: uma Linguagem de Descrição de VPNs (VPN-DL) e uma ferramenta com interface gráfica (VPNViewer) que computa as rotas e o custo das VPNs usando os algoritmos selecionados. Usando essas ferramentas, comparamos os algoritmos e os modelos Hose e Hose Seletivo para cenários diferentes através de simulações baseadas em topologias reais e aleatórias. Os resultados desta comparação mostram que o Hose Seletivo reduz o custo de aprovisionamento das VPNs em relação ao Hose quando as demandas de tráfego são especificadas com maior precisão