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https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/37900
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Registro completo de metadados
Campo DC | Valor | Idioma |
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dc.contributor.advisor | MACIEL, Paulo Romero Martins | - |
dc.contributor.author | SIQUEIRA, Diogo Abreu de | - |
dc.date.accessioned | 2020-09-10T18:39:27Z | - |
dc.date.available | 2020-09-10T18:39:27Z | - |
dc.date.issued | 2020-02-28 | - |
dc.identifier.citation | SIQUEIRA, Diogo Abreu de. Performance and dependability evaluation in a convergente network service using BGP and BFD protocols. 2020. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2020. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/37900 | - |
dc.description.abstract | Critical network services require maximum availability. The design of a convergent network must be oriented so that downtime is as short as possible. It is important to highlight that the term convergent refers to recovery in case of failure and not to the integration of data and voice in the same channel. For this reason, a network device must be able to quickly detect any communication failure between adjacent devices, so that the upper layer protocol can fix that failure and prevent any interruptions on the provided services. The failure detection time is dependent on issues intrinsic to the protocol used. The association between BFD (Bidirectional Forwarding Detection) and BGP (Border Gateway Protocol) protocols allows BFD to quickly detect failures in the connections between BGP peers, implementing fast convergence of BGP routes. This dissertation proposes two approaches for supporting the estimation of convergent architectures’ availability by considering different configurations and the related impact of each one on the performance. We have proposed a Continuous-Time Markov Chain (CTMC) model to represent network architectures using both protocols BGP and BFD. This CTMC represents architectures running critical systems and must be used to predict availability by considering a given configuration. Thus, our second approach is aimed at supporting an inferential performance evaluation by considering a paired before-and-after comparison. This approach is applied in order to obtain the best convergence condition for a corporate network and, as a consequence, to offer greater availability as possible. More specifically, this work proposes an approach to estimate the performance of the concentrating equipment, that supports the availability solution, by applying a model based on an M/M/1/K queue, which was changed in its original definition for supporting the analysis of BFD control packets. Sensitivity analyses were carried out by considering the mean arrival time (MAT) and discard rate of BFD control packets and the concentration equipment’s CPU utilization. We also present a sensitivity analysis by considering the network’s availability as a result of the fail-over time. In addition, we presented a closed-form equation to calculate the availability of critical warm-standby components for large network architectures. By combining all approaches, it is possible to evaluate the trade-off between availability and performance cost for implementing a solution and find out a configuration that offers the best solution by considering the project’s requirements. Maybe, in some circumstances, our strategies need to be refined in order to support different characteristics of the network architecture to be evaluated. Our strategy may be refined in order to support different characteristics of the network architecture. We proposed two methodologies for supporting the applications of our strategies. Three case studies were performed to evaluate the effectiveness of our approaches. Our approaches have proven to be feasible, and they highlight the most appropriate scenarios, supporting network architects. | pt_BR |
dc.language.iso | eng | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pernambuco | pt_BR |
dc.rights | openAccess | pt_BR |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Redes de computadores | pt_BR |
dc.subject | Redes convergentes | pt_BR |
dc.title | Performance and dependability evaluation in a convergente network service using BGP and BFD protocols | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/0298595004999618 | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPE | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.degree.level | mestrado | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/8382158780043575 | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pos Graduacao em Ciencia da Computacao | pt_BR |
dc.description.abstractx | Serviços de rede críticos exigem disponibilidade máxima. O projeto de uma rede convergente deve ser orientado para que o tempo de downtime seja o menor possível. Importante destacar que o termo convergente refere-se à recuperação em caso de falha e não à integração de dados e voz em um mesmo canal. Por esse motivo, um dispositivo de rede deve ser capaz de detectar rapidamente falhas de comunicação entre dispositivos adjacentes, para que o protocolo da camada superior possa corrigi-la, impedindo interrupções nos serviços fornecidos. O tempo de detecção de falhas depende de questões intrínsecas ao protocolo usado e da configuração aplicada à rede. A associação entre os protocolos BFD (Bidirectional Forwarding Detection) e BGP (Border Gateway Protocol) permite que o protocolo BFD detecte rapidamente falhas nas conexões entre os peers BGP, implementando uma convergência rápida de rotas BGP. Esta dissertação propõe duas abordagens para apoiar a estimativa de disponibilidade de arquiteturas convergentes, considerando diferentes configurações e o impacto relacionado de cada uma no desempenho. Propusemos uma Continuous-Time Markov Chain (CTMC) para representar arquiteturas de rede usando os protocolos BGP e BFD. Esta CTMC representa arquiteturas executando sistemas críticos e deve ser usada para prever a disponibilidade considerando uma determinada configuração. Assim, nossa segunda abordagem visa apoiar uma avaliação inferencial de desempenho considerando uma comparação before-and-after emparelhada. Essa abordagem é aplicada para obter a melhor condição de convergência para uma rede corporativa e, como conseqüência, oferecer a maior disponibilidade possível. Mais especificamente, este trabalho propõe uma abordagem para estimar o desempenho do equipamento de concentração, que suporta a solução de disponibilidade, aplicando um modelo baseado em uma fila M/M/1/K, que foi alterada em sua definição original para apoiar a análise de pacotes de controle BFD. As análises de sensibilidade foram realizadas considerando o mean arrival time (MAT) e a taxa de descarte dos pacotes de controle BFD e a utilização da CPU do equipamento de concentração. Também apresentamos uma análise de sensibilidade considerando a disponibilidade da rede como resultado do tempo de failover. Além disso, apresentamos uma equação para calcular a disponibilidade de componentes críticos warm-standby para grandes arquiteturas de rede. Ao combinar todas as abordagens, é possível avaliar o trade-off entre disponibilidade e custo de desempenho para implementar uma solução e descobrir uma configuração que ofereça a melhor solução, considerando os requisitos do projeto. Nossa estratégia pode ser refinada para suportar diferentes características da arquitetura de rede a ser evaliada. Propusemos duas metodologias para apoiar as aplicações de nossas estratégias. Três estudos de caso foram realizados para avaliar a eficácia de nossas abordagens. Nossa solução provou ser viável e ela destaca os cenários mais apropriados, dando suporte aos arquitetos de rede. | pt_BR |
Aparece nas coleções: | Dissertações de Mestrado - Ciência da Computação |
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