ESTUDO ANALÍTICO BASEADO NA IMPORTÂNCIA DA CONFIABILIDADE E DISPONIBILIDADE DAS REDES DE COMUNICAÇÃO MULTIMÍDIA

Kádna Camboim

Workshop MoDCS 2011.1

AGENDA

Introdução Trabalhos relacionados Dependabilidade Importância da confiabilidade Diagrama de bloco de confiabilidade Estudo de Caso Conclusão Referências

INTRODUÇÃO

Constante avanço da tecnologia Convergência das redes de comunicação

existentes QoS Planejamento bem estruturado Soluções que permitam medir e corrigir as

falhas de seus processos através da análise da confiabilidade dos componentes da rede, para que os usuários não sofram com degradação de desempenho.

TRABALHOS RELACIONADOS [Chu et al.] apresenta uma abordagem sistemática para a

quantificação da confiabilidade das redes VoIP empresariais.

[Trivedi et al.] apresenta uma nova classificação de modelos de segurança e confiabilidade para sistemas e redes. Vários tipos de modelos individuais, tais como disponibilidade, confidencialidade, integridade, desempenho, confiabilidade, capacidade de sobrevivência, segurança e manutenção são apresentados.

[Loman et al.] discute a importância da confiabilidade de componentes em um sistema complexo.

Confiabilidade de componentes para definição de uma estratégia baseada em modelos heterogêneos para planejamento de infra-estruturas de comunicação em ambientes de tráfego multimídia.

DEPENDABILIDADE Define a capacidade dos sistemas computacionais de

prestar um serviço que se pode justificadamente confiar [PRADHAN].

Requerimentos de dependabilidade englobam os conceitos de disponibilidade, confiabilidade, segurança, integridade e manutenabilidade [AVIZIENIS].

Os atributos de dependabilidade em determinados sistemas são cruciais para a análise dos serviços oferecidos.

MTTF – MTTR Técnicas como prevenção de falhas, tolerância a

falhas, remoção de falhas e previsão de falhas ajudam a atingir a dependabilidade.

Confiabilidade e disponibilidade

IMPORTÂNCIA DA CONFIABILIDADE

Tem como objetivo identificar a fraqueza em componentes e quantificar o impacto de falhas [Kuo and Zuo].

Através de análises da confiabilidade é possível demonstrar o desempenho de equipamentos e sistemas

Avaliar o impacto financeiro dos processos

Promover melhorias.

DIAGRAMA DE BLOCO DE CONFIABILIDADE

RBD - serve para representar o sistema através de blocos de subsistemas ou componentes ligados de acordo com suas funções ou uma relação de confiabilidade.

Representar um componente físico em modo de operação

Estimar a confiabilidade de cada bloco individualmente

Representar uma falha de um componente removendo o bloco correspondente

Calcular a confiabilidade de um sistema Astro e BlockSim7

ESTUDO DE CASO•Primeira Arquitetura•Para os roteadores (R0 e R2) foram utilizados os valores de MTTF= 131.000 horas e MTTR= 12 horas.• Para o link (L0) foi utilizado o valor de MTTF= 1.188 horas e MTTR= 12 horas.

•Primeira ArquiteturaESTUDO DE CASO

Components Values RI

L0 1.0

R0 0.02723134615293815

R2 0.02723134615293815

Components Values RI

L0 1.0

R0 7.415462133011391E-4

R2 7.415462133011391E-4

Components Values RIL0 1.0R0 5.498907864612586E-7R2 5.498907864612586E-7

Seis meses (4.320 horas)

Um ano (8.640 horas)

Dois anos (17.280 horas)

•Segunda Arquitetura•Para os roteadores (R0 e R2) foram utilizados os valores de MTTF= 131.000 horas e MTTR= 12 horas. •Para os links (L0 e L1) foram utilizados os valores de MTTF= 1.188 horas e MTTR= 12 horas.

ESTUDO DE CASO

•Segunda ArquiteturaESTUDO DE CASO

Seis meses (4.320 horas)

Um ano (8.640 horas)

Dois anos (17.280 horas)

Components Values RIL0 1.0L1 1.0R0 0.05519959930329562R2 0.05519959930329562

Components Values RIL0 1.0L1 1.0R0 0.0014836075775433609R2 0.0014836075775433609

Components Values RIL0 1.0L1 1.0R0 1.0997818379592895E-6R2 1.0997818379592895E-6

•Terceira Arquitetura•Para os roteadores (R0, R1 e R2) foram utilizados os valores de MTTF= 131.000 horas e MTTR= 12 horas. •Para os links (L0 e L1) foram utilizados os valores de MTTF= 1.188 horas e MTTR= 12 horas.

Estudo de Caso

•Terceira ArquiteturaESTUDO DE CASO

Seis meses (4.320 horas)

Um ano (8.640 horas)

Dois anos (17.280 horas)

Components Values RIL0 1.0L1 1.0R2 0.055175069216668114R0 0.027231346152938218R1 0.027231346152938218

Components Values RIL0 1.0L1 1.0R2 0.001483574676003338R0 7.415462133012163E-4R1 7.415462133012163E-4

Components Values RIL0 1.0L1 1.0R2 1.0997818052270914E-6R0 5.498907864083437E-7R1 5.498907864083437E-7

ESTUDO DE CASO•Quarta Arquitetura•Para os roteadores (R0, R1, R2 e R3) foram utilizados os valores de MTTF= 131.000 horas e MTTR= 12 horas.•Para os links (L0 e L1) foram utilizados os valores de MTTF= 1.188 horas e MTTR= 12 horas.

•Quarta ArquiteturaESTUDO DE CASO

Seis meses (4.320 horas)

Um ano (8.640 horas)

Dois anos (17.280 horas)

Components Values RIL0 1.0L1 1.0R0 0.02723134615293806R2 0.02723134615293806R1 0.02723134615293806R3 0.02723134615293806

Components Values RIL0 1.0L1 1.0R0 7.415462133012129E-4R2 7.415462133012129E-4R1 7.415462133012129E-4R3 7.415462133012129E-4

Components Values RI

L0 1.0

L1 1.0

R0 5.498907865371215E

R2 5.498907865371215E

R1 5.498907865371215E

R3 5.498907865371215E

CONCLUSÃO Confiabilidade dos componentes Propor melhorias para que falhas de sistema não ocorram

ou sejam minimizadas para evitar maiores danos Trabalhos futuros

Novas arquiteturas, seus modelos RBDs, a classificação RI Componentes ou subsistemas a serem tratados, considerando

alguns aspectos financeiro como custos, lucros, multas, impacto na imagem da empresa e as conseqüências econômicas

Alguma estratégia de redundâncias, manutenção ou aquisição de equipamentos mais confiáveis será utilizada para atender requisitos de confiabilidade

Soluções que maximizem a disponibilidade e minimizem os custos do sistema em teste

Calcular a viabilidade de uma arquitetura em termos de TCO (Total Cost of Ownership) relacionados a disponibilidade correspondente.

REFERÊNCIAS Guimarães, A.; Matos, J.; Camboim, K.; Maciel, P. Impact Analysis of Availability on Computer

Networks Infrastructure. 2011 International Conference on Information and Computer Networks. ICICN 2011. 26-28 January 2011, in Guiyang, China.

Guimarães, A.; Matos, J.; Camboim, K.; Maciel, P. Sensitivity Analysis of Availability of Redundancy in Computer Networks. The Fourth International Conference on Communication Theory, Reliability, and Quality of Service. CTRQ 2011. April 17-22, 2011 - Budapest, Hungary.

Guimarães, A.; Matos, J.; Camboim, K.; Maciel, P. Dependability Analysis in Redundant Communication Networks using Reliability Importance.2011 International Conference on Information and Network Technology. ICINT 2011.April 29-30, 2011 - Chennai, India.

Chu, S. H. K.; Pant, H.; Richman, S. H. and Wu, P. (2007) “Enterprise VoIP Reliability”, Telecommunications Network Strategy and Planning Symposium, NETWORKS 2006. 12th International, pages 1 - 6.

K.S. Trivedi, D.S. Kim, A. Roy,, Medhi, D. :Dependability and Security Models, Proc. DRCN 2009.

Wendai Wang Loman, J. Vassiliou, P. Reliability importance of components in a complex system. Reliability and Maintainability, 2004 Annual Symposium - RAMS. Page 6. GE Global Res. Center, NY, USA.

PRADHAN, D. K., Fault-Tolerant System Design. Prentice Hall, New Jersey, 1996. A. Avizienis, J. Laprie, B. Randell, and C. Landwehr. Basic concepts and taxonomy of

dependable and secure computing. IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing, 1(1):11{33, 2004.

W. Kuo, M.J. Zuo :Optimal Reliability Modeling: Principles and Applications, ISBN 0-471-39761-

X, John Wiley & Sons,Inc. Hoboken, New Jersey, 2003.