Um Framework para experimentos realísticos em redes sem fio definidas por software

Barros, Roberto Gerpe Arman Mendes

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dc.contributor.advisor	Campos, Carlos Alberto Vieira
dc.contributor.author	Barros, Roberto Gerpe Arman Mendes
dc.date.accessioned	2018-04-13T18:32:23Z
dc.date.available	2018-04-13T18:32:23Z
dc.date.issued	2016-12-03
dc.identifier.citation	BARROS, Roberto Gerpe Arman Mendes. Um framework para experimentos realísticos em redes sem fio definidas por software. 2016. 98 f. Dissertação (Mestrado em Informática) - Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2016.	pt_BR
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/unirio/11519
dc.description	Dissertação também disponível em formato impresso, com o número de chamada CCET 2016/14.	pt_BR
dc.description.sponsorship	n/a	pt_BR
dc.language.iso	Portuguese	pt_BR
dc.rights	openAccess	pt_BR
dc.title	Um Framework para experimentos realísticos em redes sem fio definidas por software	pt_BR
dc.type	masterThesis	pt_BR
dc.contributor.referee	Campos, Carlos Alberto Vieira
dc.contributor.referee	Lucena, Sidney Cunha de
dc.contributor.referee	Nunes, Bruno Astuto Arouche
dc.degree.department	CCET	pt_BR
dc.degree.grantor	Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro - UNIRIO	pt_BR
dc.degree.level	Mestrado Acadêmico	pt_BR
dc.degree.local	Rio de Janeiro, RJ.	pt_BR
dc.degree.program	Programa de Pós-Graduação em Informática	pt_BR
dc.subject.cnpq	CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA	pt_BR
dc.subject.cnpq	CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO	pt_BR
dc.subject.en	Computer networks	pt_BR
dc.subject.en	wireless networks	pt_BR
dc.subject.en	Heterogeneous wireless networks	pt_BR
dc.subject.en	SDN	pt_BR
dc.subject.en	SDWN	pt_BR
dc.subject.en	Framework	pt_BR
dc.description.abstracten	The heterogeneous wireless networks are networks that use multiple wireless technologies concurrently. These networks are highly complex operation and may have dynamism in its infrastructure, such as frequent associations and dissociations of the devices on the net- work, driven by the diversity of characteristics and constraints of each of its technologies. These problems pervade the management, operation, maintenance and reconfiguration to make complex topology or occur scalability in the number of wireless nodes. The Software- Defined Networks (SDN) enables the separation of the data plane and control plane which changes the design, construction and testing of these networks. The support for SDN for wireless networks is still in its infancy compared to wired networks. The control plane de coupling is advantageous to provide a single, centralized configuration and streamline the automation of decision making to the network devices that were treated individually. On the other hand, we can highlight consistency challenges when there are frequent changes, and scalability as the number of nodes and flows. Within this context, this work proposes a realistic framework that enables the wireless network researchers to develop their proposals, experiments and analysis under SDN per- spective, with emphasis on the mobility of users. This framework has been implemented as an extension of the OpenFlow protocol, through messages "Experimenter" which allows the receipt by the controller the information from wireless devices and also sending commands to them. The implementation of FRESDWN is divided into three basic components: the external controller OpenFlow (RYU), the custom OpenFlow switch (ofsoftswitch13) and the built environment Mininet version 2.2.1 with NS-3 version 3.22. It was done a simulation based emulation using the Mininet emulator that communicated with the controller RYU and NS-3 network simulator to represent mobility of wireless nodes and also the components of the physical layer and link was performed. Through case studies with low and high mobility, we implemented a mechanism of controlling early disassociation, based on information received from the access points. We obtained several results in the number of disassociation of mobile nodes over time and also the proportion of Experimenter messages in relation to other control plan messages. Through the results obtained, It was shown the viability and effectiveness of the framework, and also showed that the approach of software defined wireless networks is feasible and allows to work on various wireless networks management issues.	pt_BR
dc.degree.country	Brasil	pt_BR
dc.description.sponsordocumentnumber	n/a	pt_BR
dc.description.abstractpt	As redes sem fio heterogêneas são redes que utilizam concorrentemente múltiplas tec- nologias sem fio. Essas redes possuem alta complexidade de operação e podem possuir dinamicidade em sua infraestrutura, como por exemplo, frequentes associações e dissociações dos dispositivos na rede, motivadas pela diversidade de características e restrições de cada uma de suas tecnologias. Tais problemas perpassam a gestão, a operação, a manutenção e a reconfiguração ao tornar a topologia complexa ou ocorrer um aumento de escala no número de nós sem fio. As Redes Definidas por Software (Software-Defined Networks SDN) possibilitam a separação do plano de dados e do plano de controle, o que muda a concepção, construção e os testes destas redes. O suporte em SDN para redes sem fio ainda está incipiente em comparação com as redes cabeadas. A dissociação do plano de controle é vantajosa ao permitir uma configuração única e centralizada e agilizar a automatização da tomada de decisão para os dispositivos de rede que antes eram tratados individualmente. Em contrapartida, podemos destacar desafios de consistência quando ocorrem mudanças frequentes e de escalabilidade quanto ao número de nós e fluxos. Dentro deste contexto, esta dissertação propõe um framework realístico que possibilite aos pesquisadores de rede sem fio desenvolverem suas propostas, experimentos e análises sob uma perspectiva SDN, com destaque para a mobilidade dos usuários. Este framework foi implementado como uma extensão do protocolo Openflow, através de mensagens do tipo "Experimenter", o que permite o recebimento pela controladora de informações dos dispositivos sem fio e também o envio de comandos para estes. A implementação do FRESDWN é dividida em três componentes básicos: a controladora externa Openflow (RYU), o switch Openflow customizado (ofsoftswitch13) e o ambiente integrado MININET versão 2.2.1 com NS-3 versão 3.22. Foi realizada uma emulação baseada em simulação ao utilizar o MININET para se comunicar com o controladora RYU e o simulador de redes NS-3 para representar a mobilidade dos nós sem fio e também os componentes da camada Física e de Enlace. Através dos estudos de caso com baixa e com alta mobilidade, implementamos um mecanismo na controladora de desassociação antecipada, com base nas informações recebidas dos pontos de acesso. Foram obtidos vários resultados em relação ao número de desassociações dos nós móveis em relação ao tempo e também à proporção das mensagens Experimenter em relação às demais mensagens do plano de controle. Por meio dos resultados obtidos, foi evidenciada a viabilidade e a efetividade do framework, e também mostrou que a abordagem de redes sem fio definidas por software é factível e permite atuar sobre os diversos problemas de gerenciamento de redes sem fio.	pt_BR
dc.subject.pt	Redes de Computadores	pt_BR
dc.subject.pt	Redes sem fio	pt_BR
dc.subject.pt	Redes sem fio heterogêneas	pt_BR
dc.subject.pt	SDN	pt_BR
dc.subject.pt	SDWN	pt_BR
dc.subject.pt	Framework	pt_BR