Öğretmenlerin özelliklerine göre

Esta seção relaciona as ferramentas utilizadas para o desenvolvimento do trabalho.

3.5.1 Simulador de redes ns2

Para a simulação do sistema de TE foi utilizado o simulador de redes Network Simulator (ns2), versão 2.1b8a. Esta versão do Network Simulator também foi utilizada em FERNANDEZ (2002). As simulações foram realizadas em computadores com o sistema operacional Windows 2000. O ns2 é um simulador baseado em eventos discretos e orientado a objetos para a simulação de redes. O objetivo do ns2 é proporcionar um ambiente para o desenvolvimento de pesquisas em torno dos protocolos que constituem a Internet, isto é, que utilizam a pilha TCP/IP, tanto no contexto das redes fixas quanto móveis, com fio e sem fio. O ns2 é um dos simuladores mais utilizados atualmente pela comunidade científica para pesquisas em rede de computadores. Ele está sendo desenvolvido dentro do projeto VINT (2003), por algumas universidade e centros de pesquisas americanas. O ns2 é uma ferramenta poderosa para configurar simulações complexas e também para comparação de resultados de pesquisas. Estão implementados no ns2 os protocolos IP, TCP, UDP, FTP, HTTP, além dos protocolos de Roteamento. O ns2 executa a simulação e pode gerar vários arquivos como resultados, que podem ser utilizados para construir tabelas e gráficos. Junto com o ns2 é distribuído um software para animação da simulação, o nam (network animator), que pode ser executado após o término da simulação para a sua visualização. O nam utiliza um arquivo de trace, gerado pelo ns2. Em termos de QoS, a distribuição básica do ns somente inclui funcionalidade para IntServ. Entretanto, é possível obter contribuições que incluem DiffServ, MPLS e RSVP.

A biblioteca de protocolos e mecanismos implementados no ns2 é bastante vasta, abrangendo implementação dos protocolos TCP, UDP, IP além de disciplinas de serviços, como, WFQ (Weighted Fair Queueing), protocolos para redes móveis, como o IP móvel, tecnologias de redes sem fio locais e de longa distância.

O ns2 fornece também bibliotecas de funções para a geração de alguns tipos de tráfego como: CBR (Constant Bit Rate) utilizado para simular tráfego constante e voz, ON- OFF para tráfego em rajada e voz comprimida, FTP para gerar tráfego correspondente a aplicações de transferência de arquivos e VBR (Variable Bit Rate) para tráfego com taxa de dados variável.

O ns2 adota duas linguagens de programação: C++ para o núcleo do simulador e Otcl para construção de scripts e modelagem da simulação.

Os scripts que contém os comandos e o sistema a ser simulado são construídos em Otcl (Object Tool Control Language), uma versão orientada a objetos da linguagem de script tcl (Tool Control Language). Otcl é uma linguagem interpretada, e um dos motivos porque foi escolhida, é que os scripts são tarefas interativas e freqüentemente refinadas (alteradas) no programa de simulação, sem necessidade de recompilação.

Quando for necessária a inclusão de novas características em protocolos implementados na distribuição do ns2 ou, ainda, implementar novos protocolos, é aconselhável a construção direta utilizando C++. Pode-se implementar um novo protocolo através de herança de classes existentes em C++ e depois ligar o novo objeto C++ a um objeto Otcl correspondente. O novo objeto Otcl, poderá então ser invocado a partir de scripts Otcl. Assim, será possível executar as novas funções implementadas em C++ através do desenvolvimento de scripts de simulação em Otcl. Estes scripts conterão uma chamada a um objeto Otcl ligado a um objeto C++ incluído pelo usuário no núcleo do ns2. Além da possibilidade de chamar funções em C++ a partir do Otcl pode-se também chamar funções definidas em Otcl no C++.

3.5.2 JFS

verificação inicial do modelo especificado. Além disso, dispõe de várias ferramentas de otimização, dentre as quais o algoritmo de Wang-Mendel, algoritmos genéticos e redes neurais. Após o desenvolvimento do SIF é gerada uma biblioteca em código C++, que implementa o controlador, podendo então ser integrada ao simulador ns2.

3.5.3 MatLab

MATLAB é um "software" interativo de alta performance voltado para o cálculo numérico. O MatLab integra análise numérica, cálculo com matrizes, processamento de sinais e construção de gráficos. Ele permite a interação do usuário através de uma janela, denotada por Janela de Comando, onde os comandos devem ser fornecidos pelos usuários para que os cálculos e resultados, sejam exibidos. O MatLab também pode executar um seqüência de comandos que está armazenada em um arquivo. Além disso, ele também possui bibliotecas para cálculos específicos (Toolboxes). Existem Toolboxes para diversas áreas tais como, Algoritmos Genéticos, Redes Neurais Artificiais, Lógica Nebulosa, processamento de Sinais, Otimização, etc. Para construir os programas que implementam as Redes Neurais Artificiais e Algoritmos Genéticos utilizados no trabalho, são utilizados Toolboxes do MatLab.

3.5.4 Linguagens de Programação

As linguagens de programação utilizadas para desenvolvimento dos módulos de softwares necessários para a realização deste trabalho são C/C++ e Otcl.

3.6 Considerações finais

Neste capítulo foi apresentado o método utilizado para a implementação e avaliação do sistema de TE no domínio MPLS. Foram apresentados a proposta de trabalho, a arquitetura do sistema de TE, e a metodologia para implementação da TE. Em seguida foram apresentadas as etapas do trabalho, e as ferramentas utilizadas para o seu desenvolvimento. Após a descrição da metodologia, o capítulo seguinte trata das implementações do sistema de TE no domínio MPLS.

CAPÍTULO 4

IMPLEMENTAÇÕES DO SISTEMA DE ENGENHARIA DE TRAFÉGO NO DOMINIO MPLS

A partir da metodologia apresentada no capítulo anterior, pode-se descrever, neste capítulo, o processo de implementação do sistema de TE. O sistema de TE proposto utiliza técnicas de Inteligência Computacional. As técnicas de CI utilizadas são lógica nebulosa, redes neurais artificiais e algoritmos genéticos. Os princípios da Computação Autonômica utilizados são auto-configuração, auto-cura, auto-otimização e auto-proteção.

Inicialmente, é feita na seção 4.1 a descrição do problema da TE em um domínio MPLS. Em seguida, na seção 4.2 é apresentada a descrição do SIF utilizado no sistema de TE proposto. Na seção 4.3, é descrito o modelo básico do sistema de TE. Nas seções 4.4 e 4.5 são descritas as modificações feitas no sistema visando o re-encaminhamento da carga de tráfego quando ocorrem falhas em enlaces, e o re-roteamento de LSP´s em caso do aumento da vazão das aplicações prioritárias, respectivamente. A seção 4.6 descreve o CAC utilizando reconhecimento e classificação dos perfis de comportamento de tráfego das aplicações. Nas seções 4.7 e 4.8 são descritos os algoritmos para otimização dos recursos da rede e identificação de enlaces críticos. Na seção 4.9 é apresentado o protótipo para a simulação do sistema. A seção 4.10 finaliza o Capítulo realizando alguns comentários.