Resumo: A tese propõe conceitos e ferramentas matemáticas para a alocação eficiente de conexões com habilidade de sobrevivência diferenciada. Utilizamos a disponibilidade como critério na escolha dos mecanismos de proteção e restauração que atuam no controle da habilidade de sobrevivência. Diante da carência de métodos de estimação de disponibilidade acurados, propusemos aproximações baseadas em um modelo markoviano. Obtivemos também limitantes à disponibilidade que permitem calcular erros de estimação. Desenvolvemos então um algoritmo para a alocação de conexões com disponibilidade garantida. Com ele verificamos, usando simulações, a aplicabilidade da proteção por compartilhamento de caminhos de reserva (SBPP) e da proteção de caminho dedicada (DPP) em redes de dimensões nacionais (rede italiana) e continentais (rede estadunidense). Em redes de dimensões nacionais a SBPP oferece ganhos de compartilhamento. Em redes de dimensões continentais a SBPP e a DPP mostraram-se inviáveis devido às restrições de disponibilidade. Por fim, sugerimos utilizar a distribuição da disponibilidade de intervalo e da duração de períodos de inoperância na formulação de contratos de níveis de serviço. Computamos a distribuição das duas métricas por métodos numéricos existentes, e analiticamente, respectivamente Ver menos

Abstract: This thesis proposes concepts and mathematical formulations for the efficient allocation of connections with differentiated survivability. We use availability to found the choice of adequate protection or restoration mechanisms for survivability differentiation. Given a lack of accurate methods for availability estimation, we proposed approximations based on Markov models. We also derived bounds to the availability that allow to calculate estimation errors. We then developed an algorithm for allocating connections with guaranteed availability. It allowed us to verify the applicability of the shared backup path protection (SBPP) and dedicated path protection (DPP) schemes in networks of national (Italian network) and continental (American NSFNet) dimensions. In networks of national dimensions SBPP allows capacity gains. In networks of continental dimensions the use of both SBPP and DPP has shown to be impractical due to availability constraints. Finally, we suggested to employ the interval availability and outage duration distributions for the elaboration of service level agreements. We computed the distributions using existing numerical methods, and analytically, respectively Ver menos