Conheça os nossos projetos de pesquisa.
Coordenador: Felipe Silva
Pesquisadores: Thiago Almeida e Carolyna Almeida
Coordenadores: Felipe Silva e Charles Santos
Pesquisadores: Emídio Neto e Carlos Azevedo
Pesquisadores: Cristian Souza e Marcílio Lemos
Pesquisadores: Kevin Costa
Pesquisadores: Esau Silva e Marcílio Lemos
Pesquisadores: João Silva e Mathews Lima
Pesquisadores: Esau Silva e Kevin Costa
Pesquisadores: João Silva, Charles Santos, Kevin Costa e Emídio Neto
Pesquisadores: Charles Santos, Mathews Lima e Carlos Azevedo
Pesquisadores: Mathews Lima
Pesquisadores: Charles Santos, João Silva, Cirios Gomes, Kevin Costa e Emídio Neto
Pesquisadores: Charles Santos e Kevin Costa
Pesquisadores: Felipe Silva
Pesquisadores: Charles Santos e João Silva
O Radio Definido de Software e o Rádio Cognitivo são tecnologias promissoras que podem ser utilizadas para lidar com o problema da escassez de espectro ou da interoperabilidade de comunicação em vários domínios de aplicações. A adoção bem-sucedida destas tecnologias dependerá do projeto e implementação de mecanismos de gerência de recursos, essenciais para garantir a robustez das redes. Apesar de ser um campo de pesquisa relativamente novo, muitos desafios ainda precisam ser resolvidos no âmbito da interoperabilidade destas tecnologias. Diante disso, este projeto propõe um estudo aprofundado sobre os aspectos de gerenciamento de recursos em Redes de Rádios Cognitivos Definidos por Software como uma forma de fornecer uma visão geral do processo de desenvolvimento de novas aplicações para este segmento e apresentar uma síntese dos desafios mais críticos no contexto da evolução futura destas tecnologias.
Período de execução: 2018 - Atual
O desenvolvimento e implantação de mecanismos avançados e inovadores para sistemas de comunicação em rede requer a execução de avaliações de diferentes naturezas, de modo a validar a efetividade das soluções implementadas. A expansão dos serviços multimídia (e.g., vídeo sob demanda, live streaming) e o aumento da expectativa dos usuários sobre a qualidade dos conteúdos disponibilizados demandaram o desenvolvimento de novas soluções de rede para otimizar o desempenho dessas aplicações nos mais diversos cenários. Dentre as principais soluções disponíveis para análise de Qualidade de Experiência (QoE) em transmissões multimídia, o EvalVid se apresenta como a principal referência em código aberto dessa área. No entanto, esta ferramenta possui inúmeras deficiências, que vão desde a instalação até a análise do QoE, impondo sérias restrições que limitam a operacionalização de avaliações em larga escala. Em vista disso, este projeto propõe um avanço no campo da experimentação de QoE em transmissões multimídia através do desenvolvimento de uma plataforma para experimentação e avaliação cujo objetivo é fornecer uma interface que possibilita acesso ubíquo para o gerenciamento refinado sobre as operações relacionadas aos experimentos, além de prover uma série de mecanismos que possibilitam a realização de múltiplas avaliações de maneira escalável e flexível.
Cloud slicing allows the existence of multiple virtual infrastructures, called virtual slices, on top of the physical infrastructure of federated data centers, each one specially adapted to the needs of the tenants. Although cloud-slicing makes services and networks more agile and responsive to users' business requirements, it adds new security concerns because of how physical resources are shared between slices and how isolation is held. Therefore, the purpose of this work is to propose a methodology to increase security levels in federated cloud platforms defined by resource slices, which exploits virtualization technologies to enable secure resource sharing and isolation, management of heterogeneous security policies, and the provision of risk mitigation actions using the Software-Defined Networking (SDN) and Network Functions Virtualization (NFV) technologies.
The Software-Defined Networking (SDN) paradigm was designed to massively change the way that computer networks are managed, enabling more flexible management of infrastructures. The lack of control systems that can support administrators when faced with the increasing complexity of the network makes the management of SDN infrastructures extremely challenging, especially concerning the integration of different mechanisms (to provide Quality of Service, Mobility, Security, etc.). In this scenario, SDN controllers are expected to provide an efficient network infrastructure management to increase the ubiquity of the control plane. In light of this, this project proposes the development of the Network Orchestration Agent (NOA), a middleware for the OpenDaylight, currently the most significant instance among the SDN controllers, that can provide a set of functionalities to improve the amount of information made available to the applications, reducing overhead and complexity, meanwhile employing dynamically defined filtering rules for services orchestration.
Os Ataques Distribuídos de Negação de Serviço (Distributed Denial of Services - DDoS) representam atualmente uma perigosa ameaça a disponibilidade e qualidade dos serviços oferecidos sob a arquitetura da Internet. Em vista disso, diversas estratégias e mecanismos foram desenvolvidos nas últimas duas décadas para combatê-los. Porém, os incidentes causados por DDoS continuam crescendo gradualmente ano após ano, revelando a ineficiência das técnicas convencionais no processo de contenção dos ataques. Uma das soluções mais adotadas atualmente é a utilização do paradigma de Redes Definidas por Software (Software Defined Networking - SDN), que se apresenta como uma tecnologia promissora para combater esse tipo de ameaça virtual. Apesar dos inúmeros estudos anteriores que se comprometeram em analisar os mecanismos de mitigação de ataques DDoS propostos pela comunidade científica, poucos se concentraram no processo de investigação relacionado à soluções baseadas em SDN. Diante disso, este projeto pretende fornecer uma contribuição nesta área por meio de um aprofundado estudo na literatura relacionada com o intuito de definir uma taxonomia capaz de descrever e caracterizar as principais abordagens existentes para mitigação deste tipo de ataque. Por meio deste estudo, novas pesquisas poderão ser desenvolvidas, aprimorando as estratégias de mitigação DDoS.
Os futuros sistemas de gerenciamento de mobilidade precisam incorporar métodos inovadores para melhorar a entrega de serviços multimídia no contexto das redes móveis, tais como funções de tomada de decisão orientadas à qualidade para selecionar o melhor Ponto de Acesso (Point of Attachment ? PoA) para os Objetos Móveis (Moving Objects - MOs). Dentre os vários algoritmos de decisão de mobilidade identificados na literatura, as soluções baseadas em Multiatributo (Multiple Attribute Decision Making ? MADM) são consideradas as mais robustas pela sua eficiência no que diz respeito ao tráfego multimídia em redes móveis. O estado da arte na avaliação de gerenciamento de mobilidade orientada para a qualidade MADM apenas aborda as medidas dos níveis de Qualidade de Serviço (Quality of Service ? QoS) dos pacotes das redes. Até onde sabemos, e confirmado por estudos em trabalhos relacionados, a literatura não dispõe de uma análise abrangente sobre os aspectos subjetivos relacionados à percepção/satisfação do usuário no que concerne aos modelos de decisão de mobilidade, que é um fator chave para avaliar a qualidade de Experiência (Quality of Experience - QoE) nas aplicações multimídia nesse cenário. Por conseguinte, este projeto pretende preencher esta lacuna através de uma ampla revisão dos métodos MADM aplicados ao processo de decisão de mobilidade orientada para a qualidade, além da realização de uma avaliação de QoE, centrada no usuário, desses algoritmos.
As Redes Definidas por Software (Software-Defined Networking - SDN) foram projetadas para mudar massivamente a forma como as redes de computadores são gerenciadas, viabilizando uma gestão mais flexível das infraestruturas. A falta de sistemas de controle que possam suportar os administradores de rede quando confrontados com a crescente complexidade da infraestrutura torna o processo de gerência extremamente desafiador, principalmente em relação a integração de diferentes mecanismos (p/ prover Qualidade de Serviço, Mobilidade, Segurança etc.). Diante da inexistência de ferramentas adequadas para orquestração de infraestruturas SDN, nosso trabalho anterior propôs o Modular Interactive Management System for SDN Infrastructure (MISSIn), um sistema ubíquo de suporte à orquestração de infraestruturas SDN capaz de encapsular a granularidade do plano de controle, auxiliando os operadores de rede em lidar com a complexidade envolvida nos aspectos de heterogeneidade da rede. A proposta do sistema MISSIn fornece ao operador da rede a autonomia para usar qualquer controlador para gerenciar a infraestrutura por meio de um middleware responsável por implementar funcionalidades específicas no controlador SDN. No entanto, para que todo o potencial do sistema MISSIn possa ser consolidado, é necessário expandir suas capacidades de orquestração no que diz respeito ao suporte dos demais controladores existentes, como os controladores Floodlight e OpenDayLight, que figuram-se, juntamente com o controlador Ryu (atualmente suportado pelo MISSIn), entre os três mais populares. Neste contexto, este projeto tem como objetivo maximizar o potencial do paradigma SDN facilitando a orquestração de infraestruturas por meio do suporte ubíquo aos controladores Floodlight e OpenDayLight no sistema MISSIn.
Período de execução: 2017 - 2018
O paradigma de Redes Definidas por Software (Software-Defined Networking - SDN) introduziu um conjunto de recursos com a perspectiva de projetar novos serviços e aplicações adaptadas à próxima geração de tecnologias de rede. Como exemplo, a tarefa de impor recursos SDN sobre dispositivos de rede requer ferramentas apropriadas que devem estar em conformidade com a API northbound do controlador SDN, que não é flexível. Além disso, o acesso SDN ao substrato remoto não é uma tarefa trivial, uma vez que cada abordagem de controlador SDN fornece APIs específicas. Em trabalhos anteriores propomos o Modular Interactive Management System for SDN Infrastructure (MISSIn), um sistema interativo de gerência de infraestruturas SDN capaz de lidar com a complexidade do plano de controle de maneira dinâmica e intuitiva. Tendo em vista os benefícios demonstrados através das validações do MISSIn, este projeto pretende apresentar propostas de aprimoramento ao sistema com o objetivo de viabilizar a orquestração ubíqua das infraestruturas por meio de novos funcionalidades e mecanismos inovadores.
The popularization of mobile network communication systems and the growth of customers Quality of Experience (QoE) requirements regarding a wide variety of applications leads to a scenario wherein Internet Service Providers (ISPs) must deploy innovative and sophisticated Quality of Service (QoS) strategies based on the Policy-based Network Management (PBNM) concept to efficiently manage network resources in order to improve mobile users perceived QoE. To address this issue, the Software-Defined Mobile Networking (SDMN) paradigm allows a framework for deploying new resource management strategies such as class-based over-provisioning model, which shows itself as the one most effective strategies in meeting applications QoS requirements through admission control procedures. However, especially in the mobile multimedia application scenario, the admission control operation may become ineffective when dealing with congestion situations since current streaming services do not provide an efficient way to control its transmission rate. This limitation is mainly caused by the rate adaptation engine which depends on user-side implementations, leading to unfair resource sharing. Furthermore, traditional rate adjustment mechanisms also may impact on less capable mobile devices due to processing overheads, such as smartphones and IoT-enabled (Internet of Things) devices. In this scope, this project aims to investigate how traditional rate adaptation techniques could negatively impact multimedia QoE and how it may affect the performance of mobile devices. Thus, it will also examine how SDMN and PBMN-based network management is capable of overcoming these issues, and then propose an innovative lightweight multimedia rate adaptation system to significantly improve users QoE and mobile device performance over traditional multimedia services.
A popularização das redes sem fio e a crescente proliferação de dispositivos móveis requerem o desenvolvimento de mecanismos de controle de mobilidade que suportem as diferentes demandas de tráfego sob características de rede diversas. Um grande obstáculo no desenvolvimento deste tipo de tecnologia é a complexidade envolvida no gerenciamento de todas as informações de mobilidade, principalmente quando se considera um grande número de Objetos Móveis (MO), bem como toda a sobrecarga de sinalização necessária para controlar estes procedimentos na rede de maneira eficiente. Várias iniciativas propostas pela comunidade científica tratam deste assunto de maneira ineficiente, apresentando soluções que dependam da atuação explítica do MO, responsável por acionar o processo de mobilidade, geralmente guiada exclusivamente por aspectos físicos, tais como RSSI (Received Signal Strength Indicator) dos pontos de acesso candidatos. Diante disso, este trabalho tem como objetivo conceber, avaliar e validar uma sofisticada infraestrutura de comunicação para o gerenciamento de mobilidade em sistemas WiNeMO (Wireless Networking for Moving Objects), fazendo uso da flexibilidade provida pelo paradigma das Redes Definidas por Software, onde as funções de rede, incluindo o gerenciamento de mobilidade e QoS (Quality of Service), podem ser facilmente estendidas pela integração do OpenFlow e do IEEE 802.21.
Período de execução: 2016 - 2018
O paradigma de Redes Definidas por Software (Software-Defined Networking - SDN) introduziu um conjunto de novos recursos para aumentar o desenvolvimento de novos serviços e aplicações para a próxima geração de tecnologias de redes de computadores. Apesar de todos os benefícios proporcionados pela abordagem SDN, o gerenciamento da infraestrutura permanece sendo um desafio sem solução, uma vez que é necessário fornecer as ferramentas adequadas para garantir a orquestração efetiva e confiável de um serviço de rede. Nesse contexto, este projeto de pesquisa pretende arquitetar e desenvolver o Modular Interactive Management System for SDN Infrastructure (MISSIn), uma ferramenta de apoio para a gestão de infraestruturas SDN que visa apoiar os administradores de redes em lidar com a complexidade envolvida nos aspectos de heterogeneidade e diversidade de aplicações de uma forma interativa e dinâmica.
Período de execução: 2016 - 2017
A Internet apresenta um cenário evolutivo, onde são integrados, de maneira gradativa, novos serviços e diferentes tipos de equipamentos, de modo que esta convergência seja capaz de abranger cada vez mais o dia-a-dia do usuário. Entre os serviços integrados, os que estão em maior evidência atualmente são os de multimídia (e.g. video streaming, VoIP etc.), cujo crescente volume de dados representa a maior parte do total de tráfego na Internet nos dias atuais. Desse modo, a exigência do usuário no tocante à qualidade do conteúdo recebido também aumenta, demandando novas estratégias de gerenciamento sobre os finitos recursos da rede, onde devem ser considerados, dentre outros fatores, diversas situações desfavoráveis e de instabilidade como, por exemplo, a queda de um enlace ou a redução dos recursos disponíveis, necessitando uma reorganização na alocação de recursos. Baseado nessa perspectiva, este trabalho propõe um estudo avançado sobre a relação entre Qualidade de Serviço (Quality of Service - QoS) e Qualidade de Experiência (Quality of Experience - QoE), propondo, desse modo, um mecanismo de gerência dinâmica dos recursos da rede baseado nos níveis de QoE, bem como uma solução para adaptar dinamicamente os parâmetros de uma transmissão multimídia (i.e. codec, bitrate etc.), a fim de reduzir o impacto da saturação de recursos na satisfação do usuário.
Apesar dos inúmeros benefícios que a Internet atual proporciona, ainda há nela inúmeras limitações, devido à base da sua infraestrutura, que foi constituída na década de 70 e projetada para fins diferentes dos atuais. Para suportar esse constante crescimento, foram necessárias várias adaptações ao longo dos anos, a fim de atender as novas exigências. Estas adaptações acabaram aumentando a complexidade de sua infraestrutura, dificultando assim a gerência e manutenção da rede, através de um processo conhecido como ossificação (ou engessamento), cada vez mais resistente a mudanças estruturais. Com base nisso, a comunidade científica tem se empenhado em iniciativas para um redesenho da infraestrutura de comunicação da Internet, conhecida como Internet do Futuro, que tem como objetivo a remodelagem do sistema, considerando a confiabilidade por meio de premissas como escalabilidade, flexibilidade, segurança, dentre outras. Neste projeto contemplaremos a análise e especificação de contribuições ao sistema de roteamento Internet, um dos principais pilares da sua infraestrutura de comunicação, que apresenta uma série de limitações que põe em risco o desempenho do sistema.
Período de execução: 2015 - 2016
A proliferação de dispositivos móveis e a popularização das tecnologias de rede sem fio viabilizaram o crescimento dos investimentos em acesso ubíquo, permitindo a implantação destas tecnologias de comunicação até mesmo em zonas de difícil acesso. Este processo elevou o cenário das redes móveis para um novo patamar, onde já se é possível fazer uso destas infraestruturas para o suporte de aplicações de missão crítica (saúde, segurança, geoprocessamento, dentre outras). Neste contexto, onde os usuários de tecnologias móveis estão cada vez mais conectados, consumindo recursos de rede em diversos tipos de aplicações, com diferentes requisitos de qualidade, se faz necessário novos mecanismos que possam compor um sistema de comunicação verdadeiramente robusto e confiável de forma a garantir transporte de dados fim-a-fim, de forma contínua, inclusive durante períodos de handover. Apesar dos vários esforços da comunidade científica em prover alternativas que suportem estas demandas, ainda são muitos os desafios encontrados no processo de gerenciamento de mobilidade no que diz respeito aos requisitos exigidos pelas aplicações da rede. Com base nesta perspectiva, este projeto pretende preencher esta lacuna através da concepção de um mecanismo de controle de mobilidade orientado à qualidade que dê suporte à aplicações de missão crítica em ambientes móveis, viabilizando e motivando o desenvolvimento deste tipo de tecnologia.