1

Internet 2 na UNIFACS

Prof. José Augusto Suruagy MonteiroMestrado Profissional em Redes de Computadoreswww.nuperc.unifacs.br/suruagy

2

Roteiro

A Internet2A RNP2Projetos de Redes AvançadasGTs da RNP2A UNIFACS na RNP2:

o Projeto InfraVIDAo Projeto IQoMo GT-QoSo Projeto FAPESB

3

O Projeto Internet 2

http://www.internet2.eduCriado em 10/1996 por 34 Universidades,

conta hoje com 200.Envolve também:

o 64 empresaso 37 institutos de pesquisa (incluindo 9

laboratórios governamentais)o Mais de 30 parceiros internacionaiso Parceiros de agências federaiso Conta com cerca de 25 funcionários

4

Objetivos da Internet 2

Demonstrar novas aplicações que tenham um grande impacto no modo dos pesquisadores colaborarem e conduzirem seus experimentos.

Demonstrar aplicações da “proximidade virtual” (educação, saúde, ambiente, etc.)

Prover ferramentas e plataforma de desenvolvimento para aplicações avançadas.

5

Objetivos da Internet2

Facilitar o desenvolvimento e operação de infra-estrutura que garanta QoS diferenciadas para as aplicações

Promover experiências com a próxima geração de tecnologias de comunicação

Coordenar a adoção de padrões para garantir QoS fim a fim e interoperabilidade

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Objetivos da Internet 2

Catalizar parcerias entre governo e setor privado

Encorajar a transferência de tecnologia da Internet 2 para o resto da Internet.

Estudar o impacto desta nova infra-estrutura, serviços e aplicações na educação superior e na comunidade Internet em geral.

7

Aplicações da Internet2

Quais são as aplicações características da Internet2?

Elas melhoram qualitativa e quantitativamente a forma como conduzimos pesquisa e nos envolvemos com ensino e aprendizado

Elas requerem redes avançadas para funcionar

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Exemplos de Aplicações

Colaboração de pesquisa e Instrução interativas baseadas em redes.

Simulação e Modelagem baseada em sensores, em tempo real.

Computação paralela (em múltiplos sites) e processamento de banco de dados em larga escala.

Teleimersão - realidade virtual compartilhada

9

Aplicações Avançadas

Computação DistribuídaLaboratórios VirtuaisBibliotecas DigitaisAprendizado DistribuídoVídeo DigitalTeleimersãoCombinação de todas acima

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Atributos das Aplicações

Colaboração interativa Acesso em tempo real

a recursos remotos

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Atributos, cont.

Computação distribuída e mineração de dados de larga escala

Realidade virtual compartilhada

Qualquer combinação das aplicações acima

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Roteiro

A Internet2A RNP2Projetos de Redes AvançadasGTs da RNP2A UNIFACS na RNP2:

o Projeto InfraVIDAo Projeto IQoMo GT-QoSo Projeto FAPESB

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REMAVs

REMA

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REMA

Parceiros: UFBA, Governo do Estado, CONDER, PMS, TELEMAR, UCSal

www.rema.ufba.br

Backbone da RNP2

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Roteiro

A Internet2A RNP2Projetos de Redes AvançadasGTs da RNP2A UNIFACS na RNP2:

o Projeto InfraVIDAo Projeto IQoMo GT-QoSo Projeto FAPESB

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I2TV

InfraInfra--estruturaestrutura para Desenvolvimento e para Desenvolvimento e Teste de Ferramentas e Programas para Teste de Ferramentas e Programas para TV InterativaTV Interativa

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Participantes

Em Natal, a UFRN e a TV UniversitáriaNo Rio de Janeiro, a PUC-Rio e a TVEEm São Paulo, a USP e a TV Cultura SPEm Florianópolis, a UFSC e a TV Cultura SCInteressados– TV Cabugi (Globo no RN)– CaboTV (operadora de TV a Cabo em Natal)– ITV Solutions (desenvolvedores de programas para TV

Interativa em Campinas)

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Resultados Esperados

Servidor– Estender o servidor de Dynavideo para difusão de programas

de TV InterativaCliente– Desenvolver um set-top box

• Adaptação do computador popular ou projetar hardware específico

– Instalar ambientes Linux e Windows CE e desenvolver clientes com suporte para programas Java TV e Microsoft TV

– Adaptar o formatador de documentos multimídia HyperPropRede– Desenvolver programas exemplo e realizar experimentos

com transmissão

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Projeto ED-ReMAV Curitiba

Projetos em andamento:o A Ferramenta ED

Auxiliar a comunicação aluno-professor via web

o Laboratório de Telemediçãoo Garantia de QoS em TCP/IP

Oferecer garantia de qualidade aos serviços disponibilizados pelo ED

o TourGuide Quadro-branco compartilhado

o Uma Ferramenta Distribuída para Cálculo de Conectividade de Redes de Topologia Arbitrária

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LaboratóriosLaboratórios dede Redes AvançadasRedes Avançadas --CuritibaCuritiba: Gigabit Ethernet : Gigabit Ethernet ((em implantaçãoem implantação))

PUC/PPGIA

UFPR/DInf.

RNP/POP

CEFET/CPGEI

CITS

Legenda

Gb LXGb CXFast Ether

L3 L3

L3

23

METROPOA2A rede Metropolitana da

Grande Porto AlegreLiane Tarouco

UFRGS

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Descrição

O projeto busca construir ambiente de suporte a colaboração usando multimídia interativa contemplando:o Videoconferência e compartilhamento de

dadoso Video sob demanda com adaptabilidade e

possibilidade de acesso a conteúdo indexadoo Jogos interativoso Gerenciamento da rede com vistas a assegurar

Qos para estas aplicações críticas

25

Mapa geográfico

26

Atividades

1 ALM - UNISINOS - Valter Roesler 2 VoD - UNISINOS -Valter Roesler 3 Trace - UNISINOS - Luciano Gaspary 4 AVI - Ambientes Virtuais Interativos - UNISINOS

- Antonio Marinho Barcelos 5 PRMP - UNISINOS Marinho Pilla Barcellos 6 TEAVM - CRT - Juarez Sagebin Correa e Daniel

Fink 7 ACCC - CRT - Juarez Sagebin Correa e Daniel

Fink

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Atividades

8 Adaptação de Qualidade de Voz Fim a Fim - Ricardo Balbinot - PUC/RS

9 Gerência de Qualidade com SLA - Marcelo Azambuja - PUC/RS

10 Ferramentas para educação a distância - Ricardo Balbinot - PUC/RS

11 Vídeo sob demanda - Ricardo Balbinot - PUC/RS

28

Atividades

12 Videoconnferência/videomonitoramento - Ricardo Balbinot - PUC/RS

13 QAME - Lisandro Granville /João Netto - UFRGS

14 Middleware - Lisandro UFRGS15 PTAVI - Juergen Rochol - UFRGS16 Colaboração - Liane Tarouco- UFRGS17 IPv6 - Fabricio - UFRGS

29

Andamento das atividades

Apresentação do Apresentação do Projeto QoSWareProjeto QoSWare

Setembro, 2002

30

Projeto QoSWare

Título do projeto: QoSWare - Gerenciamento de QoS no Middleware para Aplicações em Tempo Real

OBJETIVO: Avaliar o comportamento de aplicações avançadas com suporte de Qualidade de Serviço (QoS) utilizando Serviços Diferenciados na Internet2 brasileira. o O projeto propõe a elaboração de aplicações "testbed" em

tempo real baseadas no gerenciamento de QoS num "middleware".

Nosso conceito para o middleware QoSWare: o “O middleware QoSWare consiste de serviços e/ou recursos

localizados entre a aplicação e a infra-estrutura de rede que provêem mecanismos para a gerência e oferta de QoS para as aplicações de tempo real”

31

Jogos de ação em rede

Característicaso Requisitos rígidos de QoS (atraso e perda)o Tráfego baixo (informações de controle)o Sincronização entre usuários (estado do jogo)

Atrasoo Sincronismoo Perda de pacoteso Colisãoo Sons

Largura de Bandao Carga na redeo Carga nas máquinas

Arquiteturaso Centralizadao Distribuída (com ou sem servidor)

32

Jogos de ação em redes Utilização de jogo comercial

o OBJETIVOS: Levantamento dos requisitos do middleware Familiarização com o ambiente de teste

o Tempo Real o Sistema operacional: Linux ou Windowso Jogo multiusuário com a perspectiva de primeira pessoa

Utilização de um jogo de ação em redes desenvolvido no CIn/UFPEo OBJETIVOS:

Avaliação do middleware Servir como trabalho de graduação para um aluno do CIn/UFPE

o Tempo Realo Sistema operacional: Linux ou Windowso Jogo multiusuário

33

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40

Outros Projetos

Projeto MAPPED (UFRJ, UFF, UFMG e CEDERJ): Desenvolvimento e incorporação de novas técnicas de adaptação fim-a-fim para dar maior eficiência e flexibilidade às aplicações multimídia aplicada ao ensino à distância.

Projeto IQoM (UNIFACS, UFPR, UFSC, UFRGS e CPqD).

Projeto InfraVIDA (UFPE, UFRN, UFBA, UNIFACS e Real Hospital Português.

41

Roteiro

A Internet2A RNP2Projetos de Redes AvançadasGTs da RNP2A UNIFACS na RNP2:

o Projeto InfraVIDAo Projeto IQoMo GT-QoSo Projeto FAPESB

42

GTs da RNP2

Engenharia de Redes: o GT de Qualidade de Serviço;

Middleware: o GT de Diretórios;

Aplicações de Redes: o GT de Voz sobre IP, o GT de Vídeo Digital,o GT de Aplicações Educacionais em Rede.

43

Guido Lemos de Souza Filhoguido@natalnet.br

Workshop de Redes Avançadas – Rio de J aneiro – Set/ 2002

Relatório de AtividadesRelatório de Atividades

44

GT de Vídeo Digital

Iniciativaso Portal de Vídeo Digitalo Rede de Vídeo Digitalo Projeto Piloto em VoD

45Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

GT-VOIP

Workshop de Redes Avançadas da RNP

Paulo Aguiar

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Migração para Telefonia IP

Padrões Relacionados SIP e H.323

Rede WANInstitucional

Rede LocalInstituição 1

LaptopLaptop

Laptop LaptopLaptop

Laptop

Rede LocalInstituição 2

INTERNET

CentralTelefônica

CentralTelefônica

PSTNRede Telefônica

ConvencionalTelefone

Telefone

Fax

Telefone

Separação entre rede telefônica

e rede de dados (Internet)

Separação entre rede telefônica

e rede de dados (Internet)

GatewayIP/PSTN

GatewayIP/PSTN

Transportando tráfego de

voz nas redes de dados

Transportando tráfego de

voz nas redes de dados

ServidorTelefonia IP

ServidorTelefonia IP

Telefone IPem software

Telefone IPem software

Gatekeeper H.323 ou Servidor SIP

47

Objetivos do GT-VOIP

Piloto VOIPo Telefonia IP sobre o backbone da RNPo Exercício de QoS como objetivo complementar

Interação e participação em experimentos VOIP na Internet2

P&D: ações visando suporte a ambiente heterogêneo de telefonia

48

Grupo de Trabalho RNP: Aplicações educacionais em

rede

Liane Tarouco

UFRGS

49

Aplicações educacionais em rede

Learningwareo Ambientes de suporte à educação apoiada em

tecnologia de informação e comunicaçãoo Colaboração interativa

videoconferência compartilhamento de dados compartilhamento de aplicações

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Videoconferência

Dificuldades para implantar uma infra-estruturao Conviver com problemas

operacionais ambientais falta de QoS

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Coordenador local de apoio a videoconferência

Uma especificação de conhecimentos necessário para a pessoa que assumir a função de coordenador local de apoio à videoconferência foi especificado pelo grupo Internet Commons

Processo de certificação

52

GT Diretórios

coordenação:Noemi Rodriguez

PUC-Rio

53

Motivação

unificação de gerência de informaçõesserviço de catálogodiretório de pessoas ou usuários

o uso mais exploradoo iniciativas como directory of directories

(DoDHE)

outros usos crescendoo informações sobre equipamentos e redeso informações sobre informações

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Diretórios - situação atual

pouco uso no Brasil questões envolvidas em utilização mais ampla

o levantamento de aplicações usuárias potenciaiso definição de schemas para integração intra e inter

institucionalo desenho de topologia adequada

replicação?o tratamento de questões de segurançao escolha de software

servidor acesso

o projeto pilotoo testes de escalabilidade e desempenhoo ...

55

Questões envolvidas

muitas dessas questões são mais políticas e administrativas do que técnicaso o que disponibilizar?o para quem disponibilizar?

envolvimento da comunidade ainda é bem pequeno um dos objetivos do GT é justamente mudar esse quadro!o tratamento de questões técnicas

como disponibilizar informação?• servidores• APIs

o desenvolvimento de piloto com aplicação exemplo

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Atualmente: estudo do serviço

uso de servidor openldapo servidor disponível para ambientes linux e windowso OpenLDAP Foundation (www.openldap.org)

open source

o geração de documentação instalação configuração do servidor

estudo de mecanismos de segurança e distribuição uso de APIs C e Java

o problema de amarração com linguagem de programação

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Roteiro

A Internet2A RNP2Projetos de Redes AvançadasGTs da RNP2A UNIFACS na RNP2:

o Projeto InfraVIDAo Projeto IQoMo GT-QoSo Projeto FAPESB

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A UNIFACS na RNP2

GbE em fibra Multimodo GbE em fibra Monomodo

POP-RNP2UFBA

Fast Ethernet em fibra Monomodo

59Workshop Redes Avançadas - IMPA, RJ, 24-25 de outubro de 2002

Projeto Projeto InfraVIDAInfraVIDAInfraestrutura Infraestrutura de Vídeo Digital para Aplicações de de Vídeo Digital para Aplicações de TelemedicinaTelemedicina

Carlos A. G. FerrazCoordenador GeralCentro de Informática-UFPEcagf@cin.ufpe.br

60

Objetivos

Construção de uma infra-estrutura de vídeo digital com QoS

Suporte à colaboração médica no telediagnóstico de pacientes e ...

à formação continuada de profissionais da saúde através da educação a distância

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Dados Gerais

Período: 2002-2004Parceiros:

o UFPEo UFRNo UFBAo UNIFACSo RHP

Apoio: CNPq/ProTeM/RNPo Chamada CNPq 10/2001 - ProTeM/RNP 02/2001

Hospitaldas Clínicas

62

Construção do Projeto

Geo, Telemed, EAD, ...

Foco

Telemed EAD

Vídeo

Middleware (Integração)

QoS

• Tese(s) de doutorado

•Dissertações

•Colaborações com GTs

63

Pesquisa e Desenvolvimento

Grandes áreas envolvidaso Redeso Sistemas distribuídos/middlewareo Bancos de dados/multimídiao Engenharia de software

Aplicaçõeso Telemedicinao Educação a distância

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Repercussão do Projeto: Destaques

Viabilização da qualidade de serviço e conseqüente expansão dos serviços de telemedicina para clientes em redes de alta velocidade e redes corporativas de acesso

Viabilização da utilização do backbone RNP2 para diversas outras aplicações multimídia colaborativas com perfil de tráfego equivalente ao deste projeto

Qualificação tecnológica dos profissionais de saúde envolvidos no projeto

Estabelecimento de referências em telemedicina no país, permitindo aplicações em larga escala

65

RNP2RNP2

Visão Geral

Aplicações de TelemedicinaAplicações de Telemedicina(ênfase: telediagnóstico, segunda opinião)(ênfase: telediagnóstico, segunda opinião)

Infraestrutura de Vídeo DigitalInfraestrutura de Vídeo Digital(com QoS)(com QoS)

REMAVSalvador

REMAVSalvador

REMAVRecife

REMAVRecife

REMAVNatal

REMAVNatal

Rede de Rede de telediagnóstico e telediagnóstico e segunda opinião segunda opinião médicamédica

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Grupos de Atividades

Desenvolvimento de Aplicações: UFPE e UFBA Vídeo: UFRN QoS: UNIFACS (Universidade de Salvador) Integração: UFPE Experimentos de telemedicina e educação

médica continuada: Unidade de Cardiologia Materno-Fetal (UCMF) e Ciclo do Coração do Real Hospital Português (RHP, Recife), Faculdade de Medicina (FAMED) da UFBA e Hospital das Clínicas da UFPE, UFRN

67

Sistemas

Telediagnóstico Segunda opinião médica Vídeo sob demanda Vídeo-conferência Anotação Aprendizagem Colaboração Segurança QoS

68

IQoMInfra-estrutura para Medição

de QoS e Implantação de Serviços Diferenciados

José Augusto Suruagy MonteiroJosé Augusto Suruagy Monteiro

69

Projeto IQoM

Motivação: GT de QoS da RNPInstituições Participantes:

o UNIFACS / Universidade Salvadoro UFRGS / Instituto de Informáticao UFSC / Centro Tecnológicoo UFPR / Departamento de Informáticao Fundação CPqD o UCL / University College London

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Objetivos

Implantação de uma Infra-estrutura de medições

Implantação de uma arquitetura de Serviços Diferenciados

71

Atividades Previstas

Definição de Métricas de Desempenho e Técnicas de Medição

Implantação de uma Infra-estrutura de Medições

Implantação de Serviços Diferenciados (DiffServ)

72

Métricas de Desempenho e Técnicas de Medição

Investigação sobre métricas e técnicas de medição conhecidas

Definição das métricas de interesseAvaliação das técnicas e plataformas de

medição conhecidas para as métricas definidas

Proposição de novas métricasProposição de novas técnicas de medição

73

Infra-estrutura de Medições

Levantamento das Plataformas de Medições Existentes

Definição das Plataformas de Medição a serem utilizadas no projeto

Implantação de um piloto de medições ativas Implantação de um piloto de medições passivas Implementação de procedimentos seguros para

condensação e disponibilização das medidas Utilização e/ou desenvolvimento de ferramentas

de análise Ambiente de Monitoração de QoS (QAME)

74

Implantação de Serviços Diferenciados (DiffServ)

Definição das classes de tráfego e proposta de mapeamento das aplicações típicas

Definição e implementação de uma arquitetura de serviços para a rede METROPOA

Planejamento e implantação de ambiente Diffserv no âmbito da RMAV-FLN e RCT-SC

Definição e implantação de um ambiente Diffserv na UNIFACS

Integração dos ambientes locais através da RNP2 e internacional com a UCL

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Ambiente Diffserv na UNIFACS (1)

Etapas:o Implantação de infra-estrutura de roteadores (PC

Linux-based) e plataforma de coleta de dados (em fase de levantamento e implementação)

o Implantação do serviço DiffServ em roteadores com código aberto (operacional)

o Proposta de configuração (Ad Hoc) para Agregação de Serviços Multimídia (em geral) e Aplicações de Telemedicina e VoIP (integrado com projeto Infra-Vida/ CNPq - vídeo) em particular

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Ambiente Diffserv na UNIFACS (2)

o Monitoração de comportamento de tráfego para a configuração proposta: Definição de cenários de teste Medições e comparação com simulação (NS/ VoIP) Adaptação de configuração para diferentes

topologias de rede (Ad Hoc e/ou metodologia)

o Avaliação dos limites operacionais para a configuração e topologias investigadas

o Elaboração de procedimentos operacionais (implantação e testes) para operação em piloto RNP

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Benefícios do Projeto (1/2)

Domínio da tecnologia conhecida para medições em redes

Desenvolvimento de ferramentas e possivelmente de técnicas para medições

Implantação de infra-estrutura piloto de medições na RNP2

Elaboração de procedimentos sugeridos de medição para a RNP2 e backbones similares

78

Benefícios do Projeto (2/2)

Implantação de testbeds locais para serviços diferenciados (dentro de mesmos domínios)

Integração dos testbeds entre diversos domínios, e análise do comportamento dos tráfegos de serviços diferenciados

79© 2002 – RNP

GT-QoSRNP2

J osé Augusto Suruagy MonteiroLeobino SampaioMércia E. B. Figueredo

Setembro de 2002

© 2002 – RNP

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Objetivos

Definição/detalhamento de uma Arquitetura de Serviços com Diferenciação de QoS para a RNP2

Implementação de uma Infra-estrutura de Medições com a finalidade de monitorar a QoS que está sendo oferecida para as diversas classes de serviços

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Qualidade de Serviço

Recomendação E.800: Efeito coletivo do desempenho do serviço e que determina o grau de satisfação do usuário deste serviço.

Novidade das redes integradas e mais recentemente da Internet: oferecimento de serviços que atendam os diferentes requisitos de QoS das aplicações.

Quantitativamente, a QoS para uma dada aplicação pode ser expressa através de um conjunto de parâmetros mensuráveis tais como retardo máximo, variação máxima do retardo, percentual máximo de perdas, etc.

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Arquiteturas de Serviços

Melhor Esforço (Best Effort)Serviços Integrados (IntServ)Serviços Diferenciados (DiffServ)

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Alternativas de Serviços

Nobres (Elevated)o Premium (QPS e SEQUIN)o Olympic

Best EffortPlebeus (Non-Elevated)

o Scavenger (QBSS)o Alternative Best Effort (ABE)o Best-Effort Differentiated Service (BEDS)

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Propostas de Projetos Piloto

Levantamento da Demanda por QoS:o Projetos de redes avançadaso Questionário.

Definição de uma arquitetura de QoS para a RNPo Quais serviços atendem melhor a demanda por QoS

(Premium, Scavenger, etc.)?o Dimensionamento do serviço

Retomada dos testes no backbone da RNP com Serviços Diferenciados.

Pilotos com os Serviços escolhidos Medições específicas para avaliar o benefício e o

impacto da implementação destes serviços

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Infra-Estrutura de Medições

Necessidade de monitorar o tráfego para checar se os objetivos de QoS estão sendo atendidos.

Falta de um diagnóstico rico e preciso sobre informações específicas do tráfego e sua tendência.

Necessidade de visualização permanente das características do tráfego.

Necessidade de visualização dos fluxos de tráfegos entre os diversos POPs da rede.

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Objetivos

Avaliar os recursos oferecidos pelas ferramentas existentes no mercado, levando em consideração o tipos de medição e as métricas de desempenho.

Desenvolver um ambiente de coleta, acompanhamento e apresentação de resultados sobre as características da rede.

Obter um ambiente que permita uma análise mais precisa da rede para definir a prioridade dos serviços.

Responder às seguintes questões:o Qual é a composição do tráfego?o O que priorizar?o Quais são as origens e destinos do tráfego?

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Métricas de Interesse

Largura de bandaAtrasoJitterPerda de pacotesUtilizaçãoCaracterização do tráfego

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Tipos de Medições

Ativas – São gerados pacotes de teste e monitorado o desempenho para os mesmos através da rede.o Problemas: falta de sincronização dos relógios e tráfego

extra na rede.o Ideais para medições de Jitter, atraso, perda e latência.

Passivas – são coletadas informações sobre todos os pacotes que trafegam na rede sem fazer nenhuma interferência.o Requer maior investimento na infra-estrutura de

equipamentos.o Ideais para medições de caracterização de tráfego,

utilização.

89

Experiência da RNP

As estatísticas atuais são baseadas no MRTG

90

Propostas de Projetos Piloto

Num primeiro momento, os esforços serão direcionados para a caracterização do tráfego.

Determinar:o Quanto do tráfego está sendo destinado para

cada serviço;o A origem e destino de um tráfego;o Maior diagnóstico da rede.

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Propostas de Projetos Piloto

Utilização do Netflow/NetraMet/Flow-toolsExperimentos iniciais no PoP-BA (UFBa) e

UNIFACSExemplos de resultados:

o http://netflow.internet2.edu

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Projeto FAPESB

Parceria: UNIFACS e UFBaTestbed Gigabit EthernetAplicações alvo:

o Telemedicinao Geoprocessamento.