Projeto ED-ReMAV Curitiba

1. Projeto ED-ReMAV Curitiba Elias P. Duarte Jr. Depto. Informática - UFPR CEFET-PR PUC-PR CITS WRA-RNP - Rio 09/2002

2. Roteiro • Evolução da Rede • Projetos em andamento: • A Ferramenta ED • Laboratório de Telemedição • Garantia de QoS em TCP/IP • TourGuide • Uma Ferramenta Distribuída para Cáclculo de Conectividade de Redes de Topologia Arbitrária

3. REMAV-Curitiba dez/99 Topologia instalada IBM 8265 - CITS IBM 8265 - TECPAR SMF 155 Mbps IBM 8265 - CEFET IBM 8265 - PUC IBM 8265 - UFPR SMF 155 Mbps SMF 155 Mbps 155 Mbps SMF 155 Mbps IBM 8260 - POP-PR 25Mbps PC RISC F40 - UFPR PC Laboratório REMAV Desktop PC Video-Conf INTERNET

4. Laboratórios de Redes Avan₤adas - Curitiba: Gigabit Ethernet (em implanta₤₧o) CITS L3 L3 RNP/POP PUC/PPGIA CEFET/CPGEI L3 Legenda Gb LX Gb CX UFPR/DInf. Fast Ether

5. Capacidades presentes nos Swithes Gigabit (Redes Avancadas/Curitiba) • Switch Fabric: 16Gbps • Packet Forwarding Rate: • 12MPPS Layer 3 IP forwarding • Routing Protocols: RIP-1 & RIP-2 • IEEE 802.1p Priority Queues (4 queues) • Multicast Support • IGMPv2, DVMRP, PIM-Dense Mode • VLAN Support • Port Based VLAN and 802.1q tagging

6. ED & Telemedição Prof. Keiko V. O. Fonseca Prof. Alexandre Pohl CEFET-PR

7. A ferramenta ED (1) • Objetivo: Auxiliar a comunicação aluno-professor via  Web • Serviços oferecidos: • Servidor de Vídeo; • Correio de Vídeo; • Vídeo-Conferência;

8. A ferramenta ED (2) • Serviços Oferecidos (continuação): • Listas de discussão (interface para criação de listas pelo professor); • Web Mail; • Transferência de arquivos (servidor FTP); • Ferramenta de busca no site • Telemedição

9. A ferramenta ED (3) • Em desenvolvimento desde 1999 Responsável: Prof. Eduardo Nisenbaum • Bolsas DTI (gerência, operação, desenvolvimento de SFW) • Bolsas ITI (operação, suporte e desenvolvimento)

10. A ferramenta ED (4) • A partir do término das bolsas ReMAV • Bolsista IC (PIBIC) • Estagiário de graduação em Eng. (CEFET-PR) • Especificações/Documentação geradas: • Vídeo Mail (1999) • Servidor de Vídeo (2000) • Laboratório de Telemedição (2001)

11. A ferramenta ED (5) • Dissertações de Mestrado defendidas • Metodologia para dimensionamento de servidor de vídeo em função do desempenho desejado (julho de 2002) • Orientador: Prof. Eduardo Nisenbaum • Co-orientadora: Prof. Keiko Fonseca • Especificação de um laboratório de telemedição (dezembro de 2001) • Orientadora: Prof. Keiko Fonseca

12. A ferramenta ED (6) • Em testes desde 2000 http://www2.cefet.remav.arauc.br/ • Prof. Eduardo Nisenbaum em licença médica desde maio de 2002 • Substituído temporariamente pela Prof. Keiko Fonseca

13. ED-ReMAV: Telemedição Motivação: • Equipamentos de alto custo disponíveis no CITS sem estrutura adequada para o seu uso • Necessidade de uso dos mesmos • Estrutura de rede ociosa e desatualizada • Testbed para os projetos ED e de Garantia de QoS em redes TCP/IP

14. Telemedição • A partir dos resultados de projeto de pesquisa do CEFET-PR (Laboratório de Telemedição): • Aplicação do método estabelecido para diversos equipamentos de medição • Adaptação para interface GPIB • Geração dos módulos de acessibilidade/ treinamento para os equipamentos • Prof. Keiko e prof. Pohl

15. O Laboratório no CITS • Equipamentos de testes de sistemas de TV a cabo, Geradores de Sinais de TV • Micros de trabalho e conexão com a rede e equipamentos • Treinamento e medição à distância • Valor total do laboratório: • Equip. acessíveis pelo projeto ~R$ 350 mil • Equip. não interligados ~R$ 1200 mil

16. O Laboratório no CITS • Montagem da estrutura física do laboratório • Calibração e Testes dos equipamentos • Operação (standalone) desde julho de 2002 • Aguardando a chegada de placas GPIB e equip. de rede para interligação • 1 funcionário CITS para operação e manutenção • Prof. Alexandre Pohl

20. Garantia de QoS (CEFET-PR) • Objetivo: Oferecer garantia de qualidade aos serviços disponibilizados pelo ED • Tópicos de Pesquisa: • Middleware • Serviços Diferenciados • Prof. Keiko Fonseca

21. Garantia de QoS (CEFET-PR) • Dissertação de mestrado defendida: • Controle da taxa de transmissão de aplicações em redes IP com o algoritmo SRTCM (maio 2002) • Dissertações em andamento • Middleware (defesa prevista para mestrado em 2003) • Controle de Requisições/Banda e Escalonamento • DiffServ • Escalonamento e Agregação de Tráfego (Doutorado - 2006) • SLA (mestrado 2004) • MPLS e Engenharia de Tráfego (mestrado 2003)

22. Garantia de QoS (CEFET-PR) • Artigos aceitos na 8th IEEE International Conference on Communication Systems 2002 – Cingapura (novembro) • Bandwidth Fairness of a single rate Three Color Marker algorithm implementation • Modelling weight round robin packet scheduler with petri nets

23. TourGuide & QoS Prof. Luiz A. P. Lima Jr. Roberto Cesar Betini PUC-PR

24. A Aplicação TourGuide é uma aplicação distribuída que permite com que um guia ou tutor conduza um grupo de participantes em um roteiro pré-estabelecido de conteúdos, permitindo, concomitantemente, a troca instantânea de informações multimídia entre membros do grupo favorecendo assim interação e colaboração entre os participantes.

25. O TourGuide • Modelo: • “Quadro-branco” compartilhado. • Componentes afixáveis: • Texto, imagens, som, vídeo, aplicações. • OpenDoc: documento composto a partir de componentes distribuídos suportados por aplicações distribuídas.

26. O TourGuide • Infra-estrutura: • Plataforma distribuída aberta: CORBA + Web Services(ORBIX E2A™). • ORBIX E2A adquirido da IONA Technologies: • CORBA + Serviços (Segurança, notificação, etc.); • J2EE; • Serviços Web • Ambiente: Windows/Linux.

27. Quadro-branco serviço1 painel1 painel2 painel3 Federação Quadro-branco Fábricade painéis serviço2 Registro e gerenciamentodos Serviços Painel decontrole serviço3 Adm. Arquitetura

28. Arquitetura • Serviços: • Aplicações afixáveis. • Painéis: • Interface dos serviços. • Federação: • Interface para interação com os demais quadros-brancos.

29. QoS • Tendo em vista os switches de nível 3, gigabit ethernet que interligam UFPr, PUC-PR e CEFET-PR: • O projeto visa os seguintes objetivos: • Estudar a implementação de algoritmos de roteamento com QoS na rede. • Analisar os efeitos de garantia de QoS na rede com vários níveis de tráfego. • Definir políticas e interfaces que atendam QoS de acordo com a aplicação; • Definir níveis de serviço para o TourGuide • O nível de QoS exigido deverá estar diretamente ligado ao tipo de serviço oferecido.

30. Tarefas Realizadas • Instalação do ORBIX E2A. • Estudo da plataforma e desenvolvimento de experimentos. • Desenvolvimento de aplicação para estimativa de retardo médio e jitter na rede. • Projeto da arquitetura do TourGuide

31. Tarefas Futuras • Definição e implementação de múltiplos serviços acoplados ao TourGuide • Experimentos com roteamento/QoS

32. Cálculo Distribuído de Conectividade Elias P. Duarte Jr. Wagner M. Zola UFPR

33. Conectividade em Redes de Topologia Arbitrária • Diagnóstico de redes representáveis por grafos completos X Diagnóstico de redes topologia arbitrária • Consequências • a rede pode se tornar particionada • ambigüidade de diagnóstico • Cálculo da Conectividade

34. O Algoritmo DNCDistributed Network Connectivity • Fases: • teste dos enlaces locais • disseminação de informação sobre novos eventos • cálculo local da conectividade • Asserção: os testadores são perfeitos (modelo PMC) • Estado dos nodos: sem-falha ou inatingível • Estado dos enlaces: sem-falha ou não-respondendo

35. O Algoritmo DNCFase de Testes • Um testador por enlace por intervalo de testes (token-based testing) • Cada nodo mantém a topologia completa do sistema (tabela com todos os enlaces do sistema) • Cada nodo mantém um timestamp (contador de eventos, inicialmente zero) para cada enlace da topologia

36. O Algoritmo DNCFase de Disseminação • A mensagem de diagnóstico contém a identificação dos nodos testador e testado e o timestamp do enlace enlace nodo testador nodo testado timestamp associado

37. O Algoritmo DNCFase de Disseminação • Árvore distribuída de disseminação, de busca em largura, a cada novo evento detectado • A raiz da árvore é o nodo que detectou o evento • Nodos que recebem informação a propagam a seus nodos filhos na árvore (mensagens de confirmação) • Duas disseminações por evento em enlace (ambigüidade de falhas) • Cálculo local da conectividade

38. Uma Topologia Exemplo A 1 1 2 2 4 5 7 3 6 3 5 4 B 3 4 6 6 7 1 5 7 2

39. Resultados ExperimentaisSimulação Topologias • D1,2 – 9 nodos • Hipercubos – 16, 64 e 128 nodos • Grafo Randômico – 50 nodos • Subconjunto da RNP– 28 nodos Comparação com abordagens paralela e seqüencial ( “Inundação” e “Agente Chinês” ) Linguagem de simulação de eventos discretos SiMulation Programming Language – SMPL

40. Resultados ExperimentaisGrafo D1,2 – 9 nodos

41. Resultados ExperimentaisHipercubo – 16 nodos

42. Resultados ExperimentaisHipercubo – 64 nodos

43. Resultados ExperimentaisHipercubo – 128 nodos

44. Resultados ExperimentaisGrafo Randômico – 50 nodos

45. Resultados ExperimentaisRNP – 28 nodos

46. Conclusões • Projetos visando a evolução de uma infra-estrutura e consórcio existentes; • ED com ênfase em vídeo; telemedição; QoS; TourGuide; Cáculo Distribuído de Conectividade; • Reuniões frequentes; seminários devem iniciar em breve; infra-estrutura e laboratórios atualizados; resultados/publicações já começaram; • Desafios com relação às bolsas [não implementadas...]