Orientador: Edmundo Roberto Mauro Madeira, Nelson Luis Saldanha da Fonseca

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação

Resumo: À medida que novas tecnologias de rede são desenvolvidas, torna-se mais complexa a tarefa de gerenciar os serviços e protocolos de comunicação. Diante de tal complexidade, a gerência das redes de comunicação atuais representa um grande desafio. As soluções de gerência tradicionais, com uma...

Resumo: À medida que novas tecnologias de rede são desenvolvidas, torna-se mais complexa a tarefa de gerenciar os serviços e protocolos de comunicação. Diante de tal complexidade, a gerência das redes de comunicação atuais representa um grande desafio. As soluções de gerência tradicionais, com uma arquitetura centralizada, não apresentam um alto grau de escalabilidade e não são capazes de prover reconfiguração dinâmica dos protocolos de comunicação em reposta às constantes mudanças nas condições da rede. Neste trabalho, apresenta-se uma solução factível e eficaz para auto-configuração de protocolos de comunicação. Propõe-se uma abordagem cognitiva para a reconfiguração dinâmica de parâmetros de protocolos a fim de evitar a degradação de desempenho resultante de eventuais alterações nas condições da rede. O arcabouço proposto, denominado CogProt, provê, através de mecanismos de aprendizagem e decisão, o ajuste de parâmetros dos protocolos durante a operação da rede. Parâmetros de interesse são periodicamente reconfigurados de acordo com informações de monitoramento a fim de aumentar o desempenho médio do sistema como um todo. A abordagem proposta é descentralizada e pode ser aplicada no ajuste dinâmico de uma ampla variedade de protocolos em diferentes camadas da arquitetura da rede. Apresenta-se uma série de estudos de caso para ilustrar a aplicação da abordagem proposta. Estudos baseados em simulação e um experimento em um ambiente de rede real foram realizados para avaliar o desempenho do arcabouço CogProt. Os resultados demonstram a eficácia da abordagem proposta em reagir prontamente às mudanças no estado da rede e melhorar o desempenho médio dos protocolos

Abstract: As network technologies evolve, the complexity of managing communication infrastructures and protocols increases. Such complexity makes the management of current communication networks a major challenge. Traditional centralized solutions for network management are not scalable and are...

Abstract: As network technologies evolve, the complexity of managing communication infrastructures and protocols increases. Such complexity makes the management of current communication networks a major challenge. Traditional centralized solutions for network management are not scalable and are incapable of providing continuous reconfiguration of network protocols in response to time-varying conditions. In this work, we present a feasible and effective solution for self-configuration of communication protocols. We propose a cognitive approach for dynamic reconfiguration of protocol parameters in order to avoid performance degradation as a consequence of changing network conditions. The proposed cognitive framework, called CogProt, provides runtime adjustment of protocol parameters through learning and reasoning mechanisms. It periodically reconfigures the parameters of interest based on acquired knowledge to improve system-wide performance. The proposed approach is decentralized and can be applied to runtime adjustment of a wide range of protocol parameters at different layers of the protocol stack. We present a number of case studies to illustrate the application of the proposed approach. Both simulation and wide-area network experiments were performed to evaluate the performance of the proposed approach. Results demonstrate the effectiveness of the proposed approach to improve overall performance for different network scenarios and also to avoid performance degradation by timely reacting to network changes