Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Roteiro                                                 Introdu¸˜o                                                        ...
Próximos SlideShares
Carregando em…5
×

Estratégias e métricas para resiliência em redes de computadores presentation

887 visualizações

Publicada em

Publicada em: Tecnologia
0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
887
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
1
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
5
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Estratégias e métricas para resiliência em redes de computadores presentation

  1. 1. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em e e e Redes de Computadores Donato Antonio Marino Junior Ronaldo Moreira Salles (Orientador) Defesa de Disserta¸˜o de Mestrado ca Instituto Militar de EngenhariaDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 1 / 47
  2. 2. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia Roteiro I 1 Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Objetivos Motiva¸˜o ca 2 Resiliˆncia em Redes de Computadores e Trabalhos Relacionados M´tricas de Topologias e 3 M´trica de Resiliˆncia Proposta e e O Fator de Resiliˆncia e Testes com as M´tricas e Resultados 4 Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Altera¸˜o de Topologias ca Estrat´gias Propostas e Testes Comparativos das Estrat´gias e 5 Considera¸˜es Finais co Conclus˜es do Trabalho o Trabalhos Futuros 6 BibliografiaDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 2 / 47
  3. 3. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Resiliˆncia em Redes de Computadores e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Objetivos Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Motiva¸˜o ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia Resiliˆncia em Redes de Computadores e Defini¸˜o ca Resiliˆncia em redes ´ a habilidade de uma entidade de tolerar e e (resistir e automaticamente se recuperar de) desafios nas condi¸˜es co da rede, ataques coordenados e anomalias no tr´fego. a [Aggelou, 2008]Donato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 3 / 47
  4. 4. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Resiliˆncia em Redes de Computadores e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Objetivos Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Motiva¸˜o ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia Objetivos do Trabalho Obten¸˜o de uma m´trica que possa avaliar qu˜o resiliente ´ ca e a e uma rede Altera¸˜o f´ ca ısica de uma rede, utilizando estrat´gias baseadas e na teoria dos grafos e redes sociais Avalia¸˜o e altera¸˜o de redes reais que comp˜e a Internet, ca ca o visando o aumento da resiliˆncia destas redes eDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 4 / 47
  5. 5. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Resiliˆncia em Redes de Computadores e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Objetivos Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Motiva¸˜o ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia Motiva¸˜o ca Melhorar a robustez de uma rede ante a falhas e ataques direcionados Auxiliar no projeto de redes mais resilientes Atender as demandas atuais da Internet em servi¸os que c necessitem de comunica¸˜o ininterrupta caDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 5 / 47
  6. 6. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Trabalhos Relacionados M´trica de Resiliˆncia Proposta e e M´tricas de Topologias e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia Trabalhos Relacionados Os trabalhos de [Najjar and Gaudiot, 1990] e [Liu and Ji, 2009] utilizam como m´trica de resiliˆncia a e e probabilidade de falhas que podem causar a desconex˜o de a uma rede, al´m de parˆmetros de perda de tr´fego. Utilizam e a a nos testes redes da classe n-regular, na qual todos os n´s o possuem o mesmo grau ou o mesmo n´mero de n´s e enlaces. u o O trabalho de [Dekker and Colbert, 2004] avalia m´tricas de e conectividade em conjunto com a simetria da topologia. Analisa topologias sim´tricas, livres de escala, aleat´rias e e o outras.Donato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 6 / 47
  7. 7. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Trabalhos Relacionados M´trica de Resiliˆncia Proposta e e M´tricas de Topologias e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia Trabalhos Relacionados Improving Network Robustness by Edge Modification [Beygelzimer et al., 2005] Considera trˆs importantes m´tricas para avaliar a robustez de e e uma rede diante de falhas aleat´rias e ataques direcionados e testa o estrat´gias de inser¸˜o e remanejamento de enlaces para a e ca melhoria da resiliˆncia. M´tricas utilizadas: e e Diˆmetro a LCC - Largest Connected Component AISPL - Average Inverse Shortest Path LengthDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 7 / 47
  8. 8. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Trabalhos Relacionados M´trica de Resiliˆncia Proposta e e M´tricas de Topologias e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia M´tricas de Topologias e Composi¸˜o da Topologia e Grau dos N´s ca o Grau M´dio e Distribui¸˜o do Grau dos N´s ca o Densidade Distˆncia entre os N´s a o Excentricidade Diˆmetro a Average Inverse Shortest Path Length Conectividade entre os N´s o Coeficiente de Clusteriza¸˜o ca Largest Connected Component k-conectividadeDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 8 / 47
  9. 9. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Trabalhos Relacionados M´trica de Resiliˆncia Proposta e e M´tricas de Topologias e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia M´tricas de Topologias e Composi¸˜o da Topologia e Grau dos N´s ca o Grau M´dio e Distribui¸˜o do Grau dos N´s ca o Densidade Distˆncia entre os N´s a o Excentricidade Diˆmetro a Average Inverse Shortest Path Length Conectividade entre os N´s o Coeficiente de Clusteriza¸˜o ca Largest Connected Component k-conectividadeDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 8 / 47
  10. 10. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Trabalhos Relacionados M´trica de Resiliˆncia Proposta e e M´tricas de Topologias e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia M´tricas de Topologias e Diˆmetro a Definido como a maior distˆncia geod´sica entre dois pontos a e para toda a rede. AISPL - Average Inverse Shortest Path Length M´dia inversa do tamanho de todos os caminhos geod´sicos e e de uma rede. LCC - Largest Connected Component Quantidade de n´s do maior subgrafo resultante da o desconex˜o da rede causada por falha ou ataque. aDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 9 / 47
  11. 11. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Trabalhos Relacionados M´trica de Resiliˆncia Proposta e e M´tricas de Topologias e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia M´tricas de Topologias e k-conectividade Defini¸˜o ca Seja G um grafo k-conexo. Ent˜o para qualquer par de v´rtices, a e existem pelo menos k caminhos v´rtice-disjuntos entre eles. e [Skiena, 2008]Donato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 10 / 47
  12. 12. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia M´trica de Resiliˆncia Proposta e e k-conectividade parcial A k-conectividade parcial de um grafo ´ expressa pelo percentual e de testes no c´lculo da k-conectividade que mantiveram a a topologia conexa, ap´s a remo¸˜o de combina¸˜es de k − 1 o ca co v´rtices. eDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 11 / 47
  13. 13. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia k-conectividade parcial - Exemplo Figura: Combina¸˜es para uma topologia de cinco n´s co oDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 12 / 47
  14. 14. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia k-conectividade parcial - Exemplo Figura: Combina¸˜es para uma topologia de cinco n´s co oDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 13 / 47
  15. 15. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia k-conectividade parcial - Exemplo Figura: Combina¸˜es para uma topologia de cinco n´s co oDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 14 / 47
  16. 16. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia O Fator de Resiliˆncia e O Fator de Resiliˆncia utiliza a k-conectividade parcial para e medir a robustez de uma rede. Calcula da 2-conectividade parcial at´ a (n − 1)-conectividade e parcial da rede Considera duas importantes propriedades de grafos conexos: Todo grafo conexo ´ 1-conexo. e Todo grafo conexo ´ n-conexo, sendo n o n´mero total de e u v´rtices. eDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 15 / 47
  17. 17. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia O Fator de Resiliˆncia e A express˜o obtida para c´lculo do Fator de Resiliˆncia ´: a a e e n−1 k(i) i=2 FR = (n−2) Para a topologia utilizada como exemplo, o c´lculo seria: a k(2)+k(3)+k(4) 1+0,9+0,7 (5−2) = 3 = 0, 8666Donato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 16 / 47
  18. 18. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia Valida¸˜o da M´trica Proposta ca e Simula¸˜es de Ataques aos n´s de maior importˆncia co o a Nas simula¸˜es foram utilizadas medidas de centralidade co oriundas do estudo de Redes Sociais [Wasserman et al., 1994]: Degree Centrality (DC) Closeness Centrality (CC) Betweeness Centrality (BC) Compara¸˜o dos resultados com as m´tricas do trabalho ca e relacionadoDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 17 / 47
  19. 19. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia Topologias usadas nos testes Figura: Telcordia - 15 n´s e 28 enlaces oDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 18 / 47
  20. 20. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia Topologias usadas nos testes Figura: Cost-239 - 19 n´s e 40 enlaces oDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 19 / 47
  21. 21. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia Topologias usadas nos testes Figura: JaNet - 29 n´s e 45 enlaces oDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 20 / 47
  22. 22. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia Topologias usadas nos testes Figura: Renater - 30 n´s e 42 enlaces oDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 21 / 47
  23. 23. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia Topologias usadas nos testes Figura: RNP - 27 n´s e 26 enlaces oDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 22 / 47
  24. 24. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia Topologias usadas nos testes Figura: UKNet - 30 n´s e 51 enlaces oDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 23 / 47
  25. 25. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia Softwares utilizados nos Testes Vertex Indica Topologia Conexa/N˜o Conexa a Indica Topologia Completa/N˜o Completa a Permite identificar a k-conectividade “completa” Calcula o Fator de Resiliˆncia e SocNetV - Social Network Visualizer Calcula DC, CC e BC Calcula Diˆmetro a Calcula Average Shortest Path Length Tabela de caminhos geod´sicos da topologia eDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 24 / 47
  26. 26. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia AISPL - Ataques aos n´s de maior CC e BC o * Apresentou inconsistˆncia quando o ataque desconecta a topologia e * O AISPL realiza c´lculo no LCC aDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 25 / 47
  27. 27. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia LCC - Ataques aos n´s de maior CC e BC o * N˜o diferencia as topologias em seu estado original a * Sua queda refletia apenas a quantidade de n´s atacados oDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 26 / 47
  28. 28. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia Diˆmetro - Ataques aos n´s de maior CC e BC a o * Inconsistente nos testes com a Renater e a RNP * O Diˆmetro realiza c´lculo no LCC a aDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 27 / 47
  29. 29. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia Fator de Resiliˆncia - Ataques aos n´s de maior CC e BC e oDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 28 / 47
  30. 30. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia Fator de Resiliˆncia x AISPL e Topologia Telcordia Topologia Cost-239Donato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 29 / 47
  31. 31. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia Fator de Resiliˆncia x LCC e Topologia Janet Topologia RenaterDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 30 / 47
  32. 32. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia Fator de Resiliˆncia x Diˆmetro e a Topologia Telcordia Topologia Cost-239Donato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 31 / 47
  33. 33. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e O Fator de Resiliˆncia e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Testes com as M´tricas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Resultados Considera¸˜es Finais co Bibliografia Conclus˜es dos Testes da M´trica Proposta o e O Fator de Resiliˆncia foi a m´trica mais consistente na e e an´lise da robustez de uma rede a Apresentou boa precis˜o no seu valor permitindo a a compara¸˜o de topologias ca Nos testes de simula¸˜o de ataques apresentou coerˆncia em ca e todos os resultados, diferente das m´tricas do trabalho e relacionado Na compara¸˜o com as outras m´tricas nos seus melhores ca e casos, os resultados do Fator de Resiliˆncia seguiram e corretamente a tendˆncia de queda ap´s os ataques e oDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 32 / 47
  34. 34. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Altera¸˜o de Topologias ca M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Estrat´gias Propostas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Testes Comparativos das Estrat´gias e Considera¸˜es Finais co Bibliografia Altera¸˜o de Topologias ca Na segunda parte deste trabalho, analisamos estrat´gias de e altera¸˜o de topologias com o objetivo de melhorar a ca resiliˆncia de uma rede e Utilizamos as estrat´gias apresentadas no trabalho de e [Beygelzimer et al., 2005] na compara¸˜o com as propostas ca neste trabalhoDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 33 / 47
  35. 35. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Altera¸˜o de Topologias ca M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Estrat´gias Propostas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Testes Comparativos das Estrat´gias e Considera¸˜es Finais co Bibliografia Estrat´gias Estudadas e Inser¸˜o Aleat´ria de Enlaces ca o Inser¸˜o Preferencial de Enlaces ca Remanejamento Aleat´rio de Enlaces o Remanejamento Aleat´rio de Enlace Vizinho o Remanejamento Preferencial de Enlaces Remanejamento Preferencial de Enlace Aleat´rio oDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 34 / 47
  36. 36. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Altera¸˜o de Topologias ca M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Estrat´gias Propostas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Testes Comparativos das Estrat´gias e Considera¸˜es Finais co Bibliografia Estrat´gias Estudadas e Inser¸˜o Aleat´ria de Enlaces ca o Inser¸˜o Preferencial de Enlaces ca Remanejamento Aleat´rio de Enlaces o Remanejamento Aleat´rio de Enlace Vizinho o Remanejamento Preferencial de Enlaces Remanejamento Preferencial de Enlace Aleat´rio oDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 34 / 47
  37. 37. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Altera¸˜o de Topologias ca M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Estrat´gias Propostas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Testes Comparativos das Estrat´gias e Considera¸˜es Finais co Bibliografia Estrat´gias Propostas e Objetivos que foram considerados na elabora¸˜o das estrat´gias ca e propostas: Utiliza¸˜o de redes reais nos testes ca Evitar a utiliza¸˜o de estrat´gias aleat´rias de altera¸˜o de ca e o ca topologias Permitir o aumento da resiliˆncia com poucas altera¸˜es e co Utilizar a inser¸˜o e remanejamento de enlaces caDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 35 / 47
  38. 38. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Altera¸˜o de Topologias ca M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Estrat´gias Propostas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Testes Comparativos das Estrat´gias e Considera¸˜es Finais co Bibliografia Estrat´gia de Remanejamento de Enlaces e Estrat´gia e Desconectar do n´ de maior degree centrality o enlace conectado o ao n´ adjacente de maior closeness centrality e reconect´-lo ao n´ o a o de menor degree centrality da rede. Objetivos Diminuir o grau do n´ com maior DC da rede o Aumentar o grau do n´ com menor DC da rede o Diminuir o diˆmetro da rede aDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 36 / 47
  39. 39. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Altera¸˜o de Topologias ca M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Estrat´gias Propostas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Testes Comparativos das Estrat´gias e Considera¸˜es Finais co Bibliografia Estrat´gia de Inser¸˜o de Enlaces e ca Estrat´gia e Inserir enlace conectando o n´ de menor degree centrality com o o n´ de menor closeness centrality da rede. o Objetivos Aumentar o grau do n´ com menor DC da rede o Aumentar a proximidade do n´ de menor CC da rede oDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 37 / 47
  40. 40. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Altera¸˜o de Topologias ca M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Estrat´gias Propostas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Testes Comparativos das Estrat´gias e Considera¸˜es Finais co Bibliografia Testes com a Cost-239Donato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 38 / 47
  41. 41. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Altera¸˜o de Topologias ca M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Estrat´gias Propostas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Testes Comparativos das Estrat´gias e Considera¸˜es Finais co Bibliografia Testes com a TelcordiaDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 39 / 47
  42. 42. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Altera¸˜o de Topologias ca M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Estrat´gias Propostas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Testes Comparativos das Estrat´gias e Considera¸˜es Finais co Bibliografia Testes com a RNPDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 40 / 47
  43. 43. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Altera¸˜o de Topologias ca M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Estrat´gias Propostas e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Testes Comparativos das Estrat´gias e Considera¸˜es Finais co Bibliografia Conclus˜es dos Testes das Estrat´gias Propostas o e Estrat´gia de Inser¸˜o de Enlaces e ca Cost-239 - Aumentou o FR em 23%, 8% maior comparado com a estrat´gia do trabalho referenciado e Telcordia - Aumentou o FR em 38%, 5% maior comparado com a estrat´gia do trabalho referenciado e RNP - Aumentou o FR em 23%, 22% maior comparado com a estrat´gia do trabalho referenciado e Estrat´gia de Remanejamento de Enlaces e Cost-239 - Aumentou o FR em 11%, 9% maior comparado com a estrat´gia do trabalho referenciado e Telcordia - Aumentou o FR em 18%, 9% maior comparado com a estrat´gia do trabalho referenciado eDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 41 / 47
  44. 44. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Conclus˜es do Trabalho o M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Trabalhos Futuros Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia Conclus˜es do Trabalho o O trabalho apresentou o Fator de Resiliˆncia como a medida e de robustez de uma rede. Foram utilizadas topologias reais de backbones comerciais e acadˆmicos, em simula¸˜es de ataques aos n´s de maior e co o importˆncia da rede, baseados em conceitos de redes sociais. a Os testes realizados com o Fator de Resiliˆncia foram mais e precisos e mais consistentes do que com outras m´tricas e propostas em trabalhos anteriores.Donato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 42 / 47
  45. 45. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Conclus˜es do Trabalho o M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Trabalhos Futuros Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia Conclus˜es do Trabalho o O trabalho tamb´m apresentou duas estrat´gias de altera¸˜o e e ca de topologias, inserindo ou remanejando enlaces. Foram realizados testes em topologias reais, comparando as estrat´gias propostas com as melhores estrat´gias do trabalho e e de [Beygelzimer et al., 2005] Os testes realizados mostraram que com apenas cinco altera¸˜es as estrat´gias propostas foram superiores no co e objetivo de melhorar a resiliˆncia destas redes. eDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 43 / 47
  46. 46. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Conclus˜es do Trabalho o M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Trabalhos Futuros Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia Artigo Cient´ ıfico “Medindo a Robustez de Uma Rede com o Fator de Resiliˆncia” [Marino Jr. and Salles, 2009] e IADIS International Conference WWW/Internet 2009. Outubro de 2009, Universidad de Alcal´, Madrid. aDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 44 / 47
  47. 47. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e Conclus˜es do Trabalho o M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Trabalhos Futuros Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia Trabalhos Futuros Pesquisa de novos algoritmos ou heur´ ısticas para o c´lculo da a k-conectividade parcial Novas abordagens de altera¸˜o de topologias, utilizando ca outras estrat´gias e outras m´tricas e e Estudo de um procedimento para o projeto de redes resilientesDonato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 45 / 47
  48. 48. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia Bibliografia I Aggelou, G. (2008). Wireless Mesh Networking. McGraw-Hill Professional. Beygelzimer, A., Grinstein, G., Linsker, R., and Rish, I. (2005). Improving network robustness by edge modification. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 357(3-4):593–612. Dekker, A. H. and Colbert, B. D. (2004). Network robustness and graph topology. In Estivill-Castro, V., editor, ACSC, volume 26 of CRPIT, pages 359–368. Australian Computer Society. Liu, G. and Ji, C. (2009). Scalability of network-failure resilience: Analysis using multi-layer probabilistic graphical models. IEEE/ACM Trans. Netw., 17(1):319–331.Donato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 46 / 47
  49. 49. Roteiro Introdu¸˜o ca Resiliˆncia em Redes de Computadores e M´trica de Resiliˆncia Proposta e e Estrat´gias de Altera¸˜o de Topologias Propostas e ca Considera¸˜es Finais co Bibliografia Bibliografia II Marino Jr., D. A. and Salles, R. M. (2009). Medindo a robustez de uma rede com o fator de resiliˆncia. e In Proceedings of the IADIS International Conference WWW/Internet 2009, Madrid, Espanha. Najjar, W. and Gaudiot, J.-L. (1990). Network resilience: A measure of network fault tolerance. IEEE Transactions on Computers, 39(2):174–181. Skiena, S. S. (2008). The Algorithm Design Manual. Springer, 2nd edition. Wasserman, S., Faust, K., and Iacobucci, D. (1994). Social Network Analysis : Methods and Applications (Structural Analysis in the Social Sciences). Cambridge University Press.Donato Marino (IME) Estrat´gias e M´tricas para a Resiliˆncia em Redes de Computadores e e e Agosto/2009 47 / 47

×