algoritmos para aprovisionamento de redes privadas virtuais baseadas em qos usando o modelo hose...
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Algoritmos para Algoritmos para Aprovisionamento de Redes Aprovisionamento de Redes
Privadas Virtuais baseadas em Privadas Virtuais baseadas em QoS usando o Modelo HoseQoS usando o Modelo Hose
Tese de Doutorado
Dênio Mariz
Orientadora: Judith Kelner
Co-orientador: Djamel Sadok
Cin/UFPE, ABR/2004
2
RoteiroRoteiro
Introdução à VPN Modelos Pipe, Hose, Hose Seletivo Algoritmos de Aprovisionamento Avaliação de Desempenho Conclusões Contribuições Trabalhos futuros
Redes Privadas Redes Privadas VirtuaisVirtuais
4
Rede Privada VirtualRede Privada Virtual
Uma Rede Privada é tradicionalmente construída com linhas alugadas
Uma Rede Privada Virtual (VPN) é uma rede privada construída sobre uma infra-estrutura de rede pública, tal como a Internet economia de custos, flexibilidade, escalabilidade
VPNs são uma solução de conectividade para redes em que os requisitos de segurança são elevados Mecanismos de tunelamento, criptografia, autenticação
Atualmente, as VPNs também são vistas como solução de conectividade para serviços com requisitos de QoS
5
VPN - Virtual Private NetworkVPN - Virtual Private Network
VPN 1 – CLIENTE AVPN 2 – CLIENTE B
REDE FÍSICA (PROVEDOR)
VPN tem reservada uma fração da capacidade do
enlace físico
Uma VPN é formada por PONTOS TERMINAIS
sobre a rede subjacente
6
Exemplo típico Uma empresa com filiais espalhadas geograficamente
Vários provedores já oferecem o “serviço de VPN” Embratel, Telemar: desde 2002 Equant Solutions provê VPN uma para a Eletrolux:
160 sites em 33 países, US$ 6M/ano.
Global Crossing oferece serviço de VPN 300 cidades em 52 países (maio/03)
Tendência Oferta de VPNs aprovisionadas sob medida para cada cliente
com garantias reais de QoS e SLAs
Aplicabilidade das VPNsAplicabilidade das VPNs
Modelos Modelos PipePipe & & HoseHose
8
Modelo PipeModelo Pipe
Pipe = conexão entre cada par de pontos da VPN Requer uma matriz de tráfego para todos os pontos Cliente compra um conjunto de “pipes” ao provedor
para conectar os pontos da VPN
3743in
-
1
1
1
D
5221D
3-11C
53-1B
421-A
outCBA
Matriz de tráfego
9
Modelo HoseModelo Hose
Hose = Conexão ponto-a-multiponto Não requer a matriz de tráfego
Apenas o agregado de egresso e ingresso em cada ponto Distribuição do tráfego é arbitrária para outros
pontos Flexível, fácil de especificar, difícil de implementar
Especificação Hose
14E
D E
14D
4C
14B
14A
CBA
14E
D E
14D
4C
14B
14A
CBA
INGRESSO EGRESSO
Aprovisionamento Aprovisionamento de VPNsde VPNs
11
O Problema de AprovisionamentoO Problema de Aprovisionamento
Como conectar os pontos da VPN usando menor quantidade de recursos e respeitando as restrições de QoS?
Problema é NP-completo Não se conhece um algoritmo para a solução exata em tempo
polinomial Exemplo: número de caminhos entre dois nós numa rede
completa 10 nós 69281 possibilidades (1 segundo) 20 nós 1,7x1016 possibilidades (16 horas) 30 nós 8,2x1029 possibilidades (876 mil séculos)
Boas Heurísticas são importantes Não fornecem, necessariamente, a solução exata, mas apontam
uma "boa" solução em tempo viável
12
O Aprovisionamento de VPNsO Aprovisionamento de VPNs
Descrição da Rede Subjacente
Descrição da VPN& Requisitos QoS
Cálculo do Custo da VPN
AlgoritmosComputação dos
Caminhos
Árvore de conexão da VPN
Árvore de conexão + Custo da VPN
Modelo Hose
Modelo Hose Seletivo
7
1
3
2
10
9
8
5
6
4
7
1
2
10
8
5
6
4
1
2
10
861
2
10
861
2
10
861
2
10
861
2
10
86
7
1
2
10
8
5
6
44
4
8
6
8
8
14
Computação Computação dos Caminhos da dos Caminhos da
VPNVPN
Descrição da Rede Subjacente
Descrição da VPN& Requisitos QoS
Computação dosCaminhos
Cálculo do Custo da VPN
Algoritmos
Modelo Hose
Modelo Hose Seletivo
Árvore de conexão da VPN
Árvore de conexão + Custo da VPN
Computação dosCaminhos
Computação dosCaminhos
Computação dosCaminhos
14
Algoritmos Insensíveis a QoSAlgoritmos Insensíveis a QoS
Encontram uma árvore de conexão para a VPN Mas não garantem que a rede subjacente é capaz de suportá-la
Relativamente mais rápidos Usados em planejamento de redes
Algoritmos implementados All-Pairs Shortest Paths em VPNs (APSP) (modelo Pipe) Shortest Path Tree with Core Root (SPCR) O algoritmo KMB (KMB) VPN Spanning Tree (VPNST) Nearest Endpoint First (NEF) VPN Tree Full Search (VTFULL) (proposto na literatura) VPN Tree Endpoints Search (VTENDPOINTS)
15
Algoritmos Sensíveis a QoSAlgoritmos Sensíveis a QoS
Encontram uma árvore de conexão para a VPN Solução respeita as requisitos de QoS da VPN Consideram as condições atuais da rede
Relativamente mais lentos Usados na prática para aprovisionar VPNs Algoritmos propostos
Central Point Constrained Shortest Path Tree (CPCSPT) Constrained Nearest Endpoint First (CNEF) Hose Aware KPP (HA-KPP) Hose Aware Constrained KMB (HA-CKMB) Hose Aware Constrained Minimum Spanning Tree (HA-CMST) Refined Constrained Tree (RCT)
Cálculo do Cálculo do Custo da VPNCusto da VPN
Descrição da Rede Subjacente
Descrição da VPN& Requisitos QoS
Computação dosCaminhos
Cálculo do Custo da VPN
Algoritmos
Modelo Hose
Modelo Hose Seletivo
Árvore de conexão da VPN
Árvore de conexão + Custo da VPN
Cálculo do Custo da VPN
Cálculo do Custo da VPN
Cálculo do Custo da VPN
17
Custo da VPN = soma dos custos dos enlaces O Custo do enlace (i, j) da árvore é dado por:
Modelo HoseModelo Hose
Total de tráfego de egresso do lado i do enlace (i,j)
Total de tráfego de ingresso do lado j do enlace (i,j)
),(),( ,min),( ji
jji
i PpinpPp
outpT BBjiC
4 7
1
3
2
10
9
8
5
6
i j
18
Custo da VPN usando o HoseCusto da VPN usando o Hose
Especificação Hose
14E
D E
14D
4C
14B
14A
CBA
14E
D E
14D
4C
14B
14A
CBA
INGRESSO EGRESSO
4 7
B
A D
E
5
C 4+14+14 = 32
4 14
1414
14
min(28,32)=28
19
Custo da VPN usando o HoseCusto da VPN usando o Hose
Custo da VPN = 232
4 7
B
A D
E
5
C
1414
1414
1414
1414
4
4
28 28 28 28
Especificação Hose
14E
D E
14D
4C
14B
14A
CBA
14E
D E
14D
4C
14B
14A
CBA
INGRESSO EGRESSO
20
Modelo Hose SeletivoModelo Hose Seletivo
Assume-se que um ponto p de uma VPN pode ter requisitos de QoS diferentes para grupos de pontos.
Requisitos de QoS podem ser: Bout Tráfego de egresso Bin Tráfego de ingresso D Atraso J Variação do atraso L Perda de pacotes
Motivação Especificar VPN com requisitos adicionais de QoS Permitir restrições diferenciadas entre os pontos
Admite uma matriz de tráfego completa ou incompleta Múltiplas restrições de QoS + Demanda diferenciada =
aumento na complexidade
21Especificação Hose Seletivo
Matriz de Tráfego, Hose & Hose Matriz de Tráfego, Hose & Hose SeletivoSeletivo
A B C D out
A - 1 2 1 4
B 1 - 3 1 5
C 1 1 - 1 3
D 1 2 2 - 5
in 3 4 7 3
A B C D
A 4
B 5
C 3
D 5
EGRESSO
A B C D
3
4
7
3
INGRESSO
A B C D
A - 1 3
B 1 - 3 1
C 3
D 1 2 2 -
EGRESSO
A B C D
4
4
1 1 - 1
1 3 -
INGRESSO
Matriz de tráfego completa
Especificação hose
A B C D
150
90 200
90 200
200
ATRASO
A B C D
10
20
20
20
JITTER
A B C D
1 2
2
1 2 - 4
2 3 4 -
PERDA
22
O Custo do enlace (i, j) da árvore é dado por:
Modelo Hose SeletivoModelo Hose Seletivo
tráfego seletivo de saída dos pontos do lado i para os pontos do lado j
Desconsidera o tráfego de saída de que não cruza o enlace (i,j)
Desconsidera o tráfego de entrada que não cruza o
enlace (i,j)
),(
),(
),(
),(
)(,)(min),(*ji
j
jiiji
i
jij
PpinP
pPpoutP
pT BBjiC
4 7
1
3
2
10
9
8
5
6
i j
23
Custo da VPN usando o Hose Custo da VPN usando o Hose SeletivoSeletivo
4 7
B
A
3
D
9
E
5
C
4 7
B
A D
E
5
C
min(28,32)=28
4
INGRESSO
-104E
-
D
10
E
4D
4C
4-10B
410-A
CBA
EGRESSO
-104E
-
D
10
E
4D
4C
4-10B
410-A
CBA
4
10(E)
4
10(D)10(A)
4
10(B)4
10(A)
10(E)10(B)
10(D)
min(8,12)=8
24
Custo da VPN usando o Hose Custo da VPN usando o Hose SeletivoSeletivo
4 7
B
A
3
D
9
E
5
C
4 7
B
A
3
D
9
E
5
C
1414
1414
1414
1414
4
4
8 8 8 8
Custo da VPN = 152
INGRESSO
-104E
-
D
10
E
4D
4C
4-10B
410-A
CBA
EGRESSO
-104E
-
D
10
E
4D
4C
4-10B
410-A
CBA
Ferramentas de Ferramentas de SuporteSuporte
26
VPN-DL - ExemploVPN-DL - Exemplonetwork {
name "Backbone RNT - Rede Nacional de Testes"nodes{
0 200 100 JPA // format = id x y label1 400 100 REC2 500 200 BSB3 400 300 POA
}links {
// formato: node node capacity delay jitter loss0 1 20mb 10ms 10 01 2 15mb 10ms 10 02 3 3mb 15ms 10 0.20 3 1mb 25ms 20 0.11 6 4mb 20ms 30 0.1/* defaults are assumed when units are omitted */4 6 16 10 10 0
}} vpn {
name "VPN A - Bank of the City"terminals 0 1 3 4delay 120ms from all to 0 1 3 4delay 100ms from 0 to 1 3 4loss 0.1 from 1 to 4bw in 2mb from all to allbw out 4.5mb from 1 to 3 4
}
Descrição da rede subjacenteDescrição dos enlaces da redeDescrição dos nós da redeDescrição das VPNs e dos Requisitos de QoSComentários
Avaliação de Avaliação de DesempenhoDesempenho
28
Avaliação de DesempenhoAvaliação de Desempenho
Objetos de análise Algoritmos Modelos Hose vs Hose Seletivo
Metodologia: Simulação Confiabilidade dos resultados
Precisão estatística = 5% (mínimo) Nível de confiança = 99%
Cenários Cenário A: Análise dos Algoritmos Insensíveis a QoS Cenário B: Análise dos Algoritmos sensíveis a QoS
Redes Aleatórias e Redes Reais
29
RNP2RNP2
30
RNP2RNP2
31
AT&TAT&T
32
AT&TAT&T
33
GÉANTGÉANT
34
GÉANTGÉANT
35
Exp #A1: Regiões de DemandaExp #A1: Regiões de Demanda
5Mbps
1Mbps1Mbps
36
Regiões de DemandaRegiões de Demanda
37
Topologia AT&T (Agoritmo VTENDPOINTS) - Recurso Alocado
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Número de Regiões de Demanda
Re
cu
rso
alo
ca
do
HOSE NORMAL
HOSE SELETIVO
Resultados – AT&TResultados – AT&T
Topologia AT&T (Agoritmo VTENDPOINTS) - Recurso Alocado
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Número de Regiões de Demanda
Re
cu
rso
alo
ca
do
HOSE NORMAL
HOSE SELETIVO
Topologia AT&T (Agoritmo VTENDPOINTS) - Diferença do Custo da VPN
0
5
10
15
20
25
30
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Número de Regiões de Demanda
Red
uçã
o n
o C
ust
o d
a V
PN
(%
)
Redução no Custo da VPN emRelação ao Modelo HoseConvencional (%)
38
Resultados - ManhattanResultados - Manhattan
Topologia Grid529 (Agoritmo VTENDPOINTS) - Redução no Custo da VPN
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Número de Regiões de Demanda
Cu
sto
da
VP
N
HOSE
HOSE SELETIVO
Topologia Grid529 (Agoritmo VTENDPOINTS) - Redução no Custo da VPN
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Número de Regiões de Demanda
Red
uçã
o n
o C
ust
o d
a V
PN
(%
)
Redução no Custo da VPNem Relação ao Modelo HoseConvencional (%)
39
Exp#A2: – Precisão da MatrizExp#A2: – Precisão da Matriz
A B C D
A 10
B 10
C 10
D 10
Grupos = 1Elementos = 3Precisão = 0%
-
1
1
5
D
221D
-11C
3-1B
32-A
CBA
Grupos = 3Elementos = 1Precisão = 100%
2||
1||)(
PA
pp
Precisão da especificação de um Ponto Terminal
Média das Precisões de cada Ponto Terminal||
)(
)(P
A
APpp
Número de Pontos Terminais
Número de grupos
5
5
D
55D
C
5B
55A
CBA
Grupos = 2Elementos = 1,5Precisão = 50%
5
40
ResultadosResultados
Demanda entre pontos da VPN
1~10Mbps
Topologia AT&T (Algoritmo=VTENDPOINTS) - Recurso Alocado
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Precisão da Matriz de Tráfego (%)
Re
cu
rso
alo
ca
do
Hose Convencional
Hose Seletivo
Topologia AT&T - Diferença na Alocação de Recursos
81,0
81,5
82,0
82,5
83,0
83,5
84,0
84,5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Precisão da Matriz de Tráfego (%)
Red
uçã
o n
o C
ust
o d
a V
PN
(%
)
Redução no Custo da VPN emRelação ao Modelo Hose (%)
Ganhos sobre o Hose81~83%
Topologia AT&T (Algoritmo=VTENDPOINTS) - Recurso Alocado
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Precisão da Matriz de Tráfego (%)
Re
cu
rso
alo
ca
do
Hose Convencional
Hose Seletivo
41
Custo computacionalCusto computacional
Topologia AT&T (Algoritmo=VTENDPOINTS) - Tempo de Processamento
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Precisão da Matriz de Tráfego (%)
Te
mp
o (
s)
Hose Convencional
Hose Seletivo
42
Cenário B: Sensibilidade a QoSCenário B: Sensibilidade a QoS
Avaliação dos algoritmos propostos Central Point Constrained Shortest Path Tree (CPCSPT) Constrained Nearest Endpoint First (CNEF) Hose Aware KPP (HA-KPP) Hose Aware Constrained KMB (HA-CKMB) Refined Constrained Tree (RCT) Hose Aware Constrained Minimum Spanning Tree (HA-CMST)
Requisitos de QoS das VPNs Largura de banda entre os pontos: variável aleatória U~[1, 4] Atraso: variável aleatória U~[d(G), 2d(G) ]
43
Exp#B1: Custo da VPN na Rede Exp#B1: Custo da VPN na Rede LivreLivre Experimento
Alocar VPNs sucessivamente sobre a rede até o primeiro bloqueio Analisar o comportamento dos algoritmos em uma rede não
saturada (livre) Objetos de análise
Algoritmos sensíveis a QoS Hose e Hose Seletivo
Redes Reais RNP2, GÉANT, AT&T
Métricas de avaliação custo da VPN custo computacional
44
Custo da VPN - Topologias ReaisCusto da VPN - Topologias Reais
AT&T
RNP2
GÉANT
Topologia RNP2 - Recurso Alocado
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Tamanho da VPN (%)
Re
cu
rso
alo
ca
do
CNEFRCTHA-KPPHA-CKMBCPCSPTHA-CSMT
Topologia GÉANT - Recurso Alocado
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Tamanho da VPN (%)
Re
cu
rso
alo
ca
do
CNEFRCTHA-KPPHA-CKMBCPCSPTHA-CMST
Desempenho depende da topologia
Algoritmos mantém o desempenho relativo com o aumento do tamanho da VPN
Topologia AT&T - Recurso Alocado
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Tamanho da VPN (%)
Re
cu
rso
alo
ca
do
CNEFRCTHA-KPPHA-CKMBCPCSPTHA-CMST
45
Custo Computacional - Topologias Custo Computacional - Topologias ReaisReais
AT&T
RNP2
GÉANT
Topologia RNP2 - Tempo de Processamento
0,00
0,01
0,10
1,00
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Tamanho da VPN (%)
Te
mp
o (
s)
CNEFRCTHA-KPPHA-CKMBCPCSPTHA-CSMT
Topologia GÉANT - Tempo de Processamento
0,00
0,01
0,10
1,00
10,00
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Tamanho da VPN (%)
Te
mp
o (
s)
CNEFRCTHA-KPPHA-CKMBCPCSPTHA-CMST
Topologia AT&T - Tempo de Processamento
0,0
0,1
1,0
10,0
100,0
1000,0
10000,0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Tamanho da VPN (%)
Te
mp
o (
s)
CNEFRCTHA-KPPHA-CKMBCPCSPTHA-CMST
Algoritmos não mantém o desempenho relativo com o tamanho da VPN
Desempenho depende da topologia
Escolha do melhor algoritmo deve considerar uma topologia específica
46
Desempenho dos AlgoritmosDesempenho dos Algoritmos
Desempenho relativoRede Livre
VPN=10~20%
AlgoritmoCusto da VPN Tempo
CustoVPN
TempoAT&T RNP2 GÉANT AT&T RNP2 GÉANT
Constrained Nearest Endpoint First (CNEF) Refined Constrained Tree (RCT) Hose-Aware KPP (HA-KPP) Hose-Aware Constrained KMB (HA-CKMB) Central Point Constrained SPT (CPCSPT) Hose Aware Constrained MST (HA-CMST)
47
Hose Hose vvs Hose Seletivos Hose Seletivo
0
1000
2000
3000
4000
5000
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
CNEF - HoseCNEF - Hose Seletivo
0
1000
2000
3000
4000
5000
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
CPCSPT - HoseCPCSPT - Hose Seletivo
0
1000
2000
3000
4000
5000
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
HA-KPP - Hose
HA-KPP - Hose Seletivo
0
1000
2000
3000
4000
5000
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
HA-CKMB - Hose
HA-KMB - Hose Seletivo
0
1000
2000
3000
4000
5000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
RCT - HoseRCT - Hose Seletivo
0
1000
2000
3000
4000
5000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
HA-CMST - HoseHA-CMST - Hose Seletivo
Hose Seletivo reduz a alocação de recursos: todos os algoritmos e topologias Usamos demanda de tráfego ~[1,4] entre os pontos
48
Exp#B2: Custo da VPN na Rede Exp#B2: Custo da VPN na Rede SaturadaSaturada Experimento
Alocar VPNs sucessivamente sobre a rede até que a taxa de bloqueio atinja 30%
Analisar o comportamento dos algoritmos em uma rede saturada Objetos de análise
Algoritmos sensíveis a QoS Redes Reais
RNP2, GÉANT, AT&T Métricas de avaliação
custo total de aprovisionamento (custo da VPN) custo computacional Adaptabilidade Potencial de revenda
49
Custo Médio da VPN (AT&T)
290
340
390
440
490
540
590
640
690
CNEF CPCSPT HA-KPP HA-KMB RCT HA-CMSTAlgoritmo
Cu
sto
Méd
io d
a V
PN
Número de VPNs Alocadas (AT&T)
0
100
200
300
400
500
600
CNEF CPCSPT HA-KPP HA-KMB RCT HA-CMSTAlgoritmo
Nú
mer
o d
e V
PN
s A
loca
das
Desempenho na Desempenho na Rede SaturadaRede Saturada
Hose
Hose Seletivo
50
Métrica Combinada: Potencial de Métrica Combinada: Potencial de RevendaRevenda
Potencial de Revenda (AT&T)
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
CNEF CPCSPT HA-KPP HA-KMB RCT HA-CMSTAlgoritmo
Poten
cial d
e Rev
enda
Índice de Custo 1, Menor é melhor
Índice de Eficiência 1, Maior é melhor
Potencial de Revenda 1, Maior é melhor
)(min
)()(
xVPNCost
aVPNCostaIc
Ax
AG
)(max
)()(
xVPNCount
aVPNCountaIe
Ax
AG
)(
)()(
aIc
aIeaR
AG
AGA
G
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Algumas ConclusõesAlgumas Conclusões
Sobre o Hose Seletivo Tira proveito de uma matriz incompleta, com ganhos crescentes à medida
em que a precisão aumenta É uma generalização do modelo Hose Nunca aloca mais recursos do que o Hose Compromisso: ganhos na alocação de recursos X custo computacional Ganhos não são garantidos: dependem da topologia
Sobre os algoritmos de Aprovisionamento Melhor desempenho global: RCT, HA-CKMB, CPCSPT, HA-CMST, CNEF
e HA-KPP Pré-computação do Conjunto Centro da VPN traz benefícios para
algoritmos que usam um ponto central Não há um algoritmo ideal para todas as topologias Boa prática: adoção de um pequeno grupo de algoritmos para uma
topologia específica
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Principais ContribuiçõesPrincipais Contribuições1/21/2 Análise e comparação de algoritmos para aprovisionamento de
VPNs Algoritmos insensíveis a QoS
Shortest Path Tree with Core Root O algoritmo KMB VPN Spanning Tree Nearest Endpoint First VPN Tree Endpoints Search
Algoritmos sensíveis a múltiplas restrições de QoS Central Point Constrained Shortest Path Tree (CPCSPT) Constrained Nearest Endpoint First (CNEF) Hose Aware KPP (HA-KPP) Hose Aware Constrained KMB (HA-CKMB) Refined Constrained Tree (RCT) Hose Aware Constrained Minimum Spanning Tree (HA-CMST)
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Principais ContribuiçõesPrincipais Contribuições2/22/2 Hose Seletivo
Permite especificação de requisitos adicionais de QoS Restrições seletivas para grupos de pontos com nível de detalhe
arbitrário Aloca menor ou igual quantidade de recursos que o Hose
VPN Description Language (VPN-DL) Para descrição da rede, VPN e QoS Suporte para Hose Seletivo (inclui matriz completa e hose
convencional) Cálculo e visualização de Topologias e VPNs: VPNviewer
Implementa os algoritmos, computa a solução, desenha o resultado Biblioteca de classes e estruturas de dados para manipulação de
VPNs (grafos)
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Trabalhos futurosTrabalhos futuros
Considerar o tipo de tráfego na especificação da VPN Define-se categorias de tráfego (ex: VoIP, Video, banco de dados)
Análise do custo de violação dos SLAs Quanto custa a falha de um enlace? Como restaurar os caminhos com impacto médio mínimo?
Redimensionamento dinâmico Buscar alternativas diante de um bloqueio da VPN
Considerar Splittable Routing Idéia de “Árvores sobrepostas”
Mapeamento da árvore da VPN para uma tecnologia de de VPN Exemplo: LSPs com MPLS
Avaliar outras abordagens algorítmicas Algoritmos genéticos, algoritmos aleatorizados Técnicas para redução do espaço de busca
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Fim da Apresentação
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58
59
60
62
Classes de ProblemasClasses de Problemas
P (polynomial) Conjunto de problemas para os quais existe um algoritmo que o
resolve cada um em tempo polinomial x O(Nx) NP (Non-deterministic polynomial)
Não se conhece um algoritmo que o resolve em tempo polinomial Existe um algoritmo polinomial que certifica uma solução candidata Não confundir com “Não-polinomial”
NP-Complete A é NP-Completo se todo problema x NP pode ser reduzido a A
por um algoritmo polinomial Se A está em P então todos estão
NP-Hard É um problema de otimização que chama um problema NP-
Complete (problema de decisão) como sub-rotina.
P
NP
NP-HardNP-CP
NP
NP-Complete
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Principais ContribuiçõesPrincipais Contribuições2/32/3 Hose Seletivo Especificação de requisitos adicionais de QoS Especificação de tráfego com nível de detalhe arbitrário
Restrições individuais entre cada par de pontos (ex: pipe) Única restrição para todos os pontos (ex: hose) Restrições seletivas para grupos de pontos (“micro-hoses”) Restrições arbitrárias aplicáveis a todos os parâmetros de QoS
Aloca menor ou igual quantidade de recursos que o Hose Confinamento do tráfego local nos grupos de demanda
É uma generalização dos modelos Hose e Pipe Trabalha de modo híbrido entre Hose e Pipe na distribuição do tráfego Mas adota o modelo de compartilhamento característico do Hose Aproveita o melhor dos dois mundos
Não depende do algoritmo usado para determinar a árvore Atua sobre a árvore encontrada