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Orientador: Edmundo Roberto Mauro Madeira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação Resumo: Apesar do seu sucesso, a arquitetura atual da Internet _e uma fonte de vários problemas para as aplicações atuais e as demandas futuras. A virtualização da infraestrutura da rede é proposta como alternativa para solucionar esses problemas sem a necessidade de alterar o núcleo da Internet, pois ela habilita o pluralismo de arquiteturas de rede. Neste trabalho, foi desenvolvida uma arquitetura de gerência autonômica de redes virtuais baseada em sistemas multiagentes. Um protótipo que realiza a função de autocura de redes virtuais foi implementado a partir dessa arquitetura. Novos algoritmos e mecanismos foram desenvolvidos para melhorar a eficiência do protótipo. Foi realizado, também, um estudo de caso sobre a gerência de redes virtuais que leva em consideração os requisitos das aplicações que estão sendo executadas em uma nuvem. Uma plataforma de experimentação baseada em máquinas virtuais e no OpenFlow foi criada para a execução dos experimentos. Tanto o protótipo quanto a plataforma de experimentação integram ferramentas atuais criando uma única solução para a gerência de redes virtuais. Os resultados apresentados contribuem para aproximar a virtualização de redes e a gerência autonômica da realidade Abstract: Despite its success, the current architecture of the Internet is a source of many problems for current applications and future demands. The virtualization of network infrastructure is proposed as an alternative to solve these problems without the need to change the core of the Internet, as it enables the network architecture pluralism. We have developed architecture for autonomic management of virtual networks based on multi-agent systems. Based on this architecture, we implemented a prototype that performs the function of self-healing virtual networks. New algorithms and mechanisms have been developed to improve the efficiency of the prototype. A case study on the management of virtual networks that takes into consideration the requirements of the applications that are running on a cloud is also presented. For the execution of the experiments was created an experimentation platform based on virtual machines and on OpenFlow. The prototype and the platform integrate current tools creating a single solution for management of virtual networks. The results contributed to bring network virtualization and autonomic management closer to reality Mestrado Ciência da Computação Mestre em Ciência da Computação

Orientadores: Leonardo de Souza Mendes, Mario Lemes Proença Junior Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Resumo: A tarefa de gerenciamento de redes tem se tornado cada vez mais desafiadora. Dentre esses desafios está o problema de diagnosticar e solucionar as anomalias. As soluções atuais não têm sido suficiente para atender os requisitos demandados para a aplicação em ambientes de rede de grande escala. Os principais motivos decorrem da falta de autonomicidade e escalabilidade. Nesta tese, os conceitos da computação autonômica e distribuída são explorados para diagnosticar e solucionar anomalias de rede em tempo real. A proposta é constituída de entidades autonômicas hierarquicamente distribuídas, responsáveis por detectar e reparar as anomalias nas suas regiões de domínio com a mínima intervenção humana. Isto permite a escalabilidade, viabilizando a implantação do sistema em redes de grande escala. A autonomicidade das entidades autonômicas reduz intervenções manuais e a probabilidade de erros na análise e tomada de decisão, fazendo com que a complexidade percebida pela gerência no processo de detecção de anomalias seja reduzida. Experimentos foram realizados em duas diferentes redes: Universidade Tecnológica Federal do Paraná ¿ Campus Toledo e no Instituto Federal de Santa Catarina ¿ Campus GW. Os resultados demonstraram a eficácia e autonomicidade da solução para detectar e tratar diferentes anomalias em tempo real, com a mínima intervenção humana Abstract: The challenges inherent to network administration increase daily. Among these challenges, there is the problem of diagnosing and repairing network anomalies. Current solutions have not been enough to meet the requirements of large scale networks. The main reasons stem from the lack of autonomicity and scalability. In this thesis, autonomic and distributed computing concepts are exploited presenting a solution to diagnose and treat network anomalies in real time. In this pro-posal, autonomic entities are hierarchically distributed, being responsible for detecting and repair-ing the anomalies in their domain, with minimal human intervention. This provides scalability, enabling the system to be deployed in large scale networks. The autonomic entities autonomicity reduces the manual intervention and the likelihood of errors in the analysis and decision process, minimizing the complexity perceived by the network management in the anomaly detection pro-cedure. Experiments were performed at two different networks: Federal University of Technolo-gy Paraná (UTFPR) - Toledo Campus and at the Federal Institute of Science and Technology Santa of Catarina - GW Campus. The results demonstrated the efficacy of the solution and its autonomicity to detect and repair various anomalies in real time, with minimal human interven-tion Doutorado Telecomunicações e Telemática Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Edson Luiz Ursini Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: Esta dissertação teve como objetivo modelar a partir um modelo computacional o OSSIM para que fosse possível avaliar e possibilitar melhorias no desempenho deste, em especial estudar e avaliar sua performance e pontos críticos. Para atingir tais objetivos, foi realizada uma revisão da literatura, envolvendo o tema, com uma breve contextualização sobre Segurança de Redes e Detecção de Intrusão, Fundamentação sobre o OSSIM, Simulação por Eventos Discretos, Teoria de filas e Funções de distribuição, além de análise de trabalhos já existentes. A metodologia da pesquisa segue os passos apontados por Freitas Filho(2008), com formulação e análise do problema; planejamento do problema; formulação do modelo conceitual, coleta de macro informações e dados; tradução do modelo; verificação e validação; projeto experimental; experimentação; interpretação e análise estatísticas dos resultados. Utilizou-se para esta finalidade uma modelagem de quatro possíveis cenários.Para os três primeiros, simulamos o aumento de 40% dos eventos gerados para cada tipo de sensor [Nagios, OSSEC e Snort] e, no quarto cenário, simulamos a chegada dos eventos gerados com a mesma prioridade, seguindo o comportamento de uma fila FIFO. Os resultados apresentaram pouca alteração na taxa de utilização no primeiro e segundo cenário,porém um aumento expressivo no terceiro cenário. Já no quarto cenário, utilizando a regra FIFO, o aumento se deu no agente que antes considerava-se de prioridade alta. Conclui-seque atrasos em agentes com prioridades mais altas podem comprometer a segurança de rede dentro das organizações em função do grande número de ataques virtuais planejados por cibercriminosos pelo mundo Abstract: This dissertation has aimed to model OSSIM through a computational model,enablingits evaluation and performance improvements, mainly the study and evaluation of its performance and critical points. To do that so, this dissertation reviewed the literature concerning the matter, including a brief contextualization on Network Security and Intrusion Detection, Rationale on OSSIM, Discrete-Event Simulation, Queueing Theory and Distribution Functions, as well as the analysis of existing works. The research methodology follows the steps pointed out by Freitas Filho (2008), with problem formulation and analysis; problem planning; formulation of the conceptual model, collection of macro information and data; model translation; verification and validation; experimental design; experimentation; interpretation and statistical analysis of data collected. For such purpose, we have considered a modelling based on four possible scenarios. In the first three ones, we have simulated a 40% increase for generated events for each type of sensor [Nagios, OSSEC and Snort], and, for the fourth scenario, the arrival of the generated events with the same priority, according to the behavior of a FIFO lane. The results have showed little change on the utilization rate both in the first and second scenarios, and a significant increase in the third scenario. However, ofr the fourth scenario, on which we apllied the FIFO rule, an increase has taken place in the agent, previously considered as a high priority agent. It has been concluded that delays in agents with higher priorities may compromise network security within organizations due to the large number of virtual attacks planned by cybercriminals around the world Mestrado Sistemas de Informação e Comunicação Mestre em Tecnologia

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:17:28Z No. of bitstreams: 1 Andre Luis Dornelles Kern.pdf: 1749389 bytes, checksum: 9e6c90f880e19c432df56fc6700ef35b (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-06T19:17:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andre Luis Dornelles Kern.pdf: 1749389 bytes, checksum: 9e6c90f880e19c432df56fc6700ef35b (MD5) Previous issue date: 2019-02-27 The increase in the production and demand of digital content, which uses computer networks as a mean of transfer, leads to the growth of the infrastructure of these networks. The monitoring of active network devices, in turn, is necessary to provide resilient quality service. Thus, the rapid and defined identification of possible network failures or changes depends on the mapping of the nodes involved in the forwarding decisions as well as the network links. Subnet Discovery is a concept of the link layer, represented by layer 2 (L2) of the OSI (Open Systems Interconnection) model, whose purpose is to map the topology through the interconnected network interfaces in the same broadcast domain. In the analyzed techniques of topology discovery, the location of L2 devices is more complex due to the dificulty of identifying them among the network devices, with L2 devices being more numerous than L3 devices in large private networks. This work aims to explore this dificulty through network discovery with the technique that uses the Skeleton-tree algorithm, changing the method of data collection of the technique to decrease the total time used in topology discovery. Changing the active method from ICMP (Internet Control Message Protocol) to ARP (Address Resolution Protocol) presents greater speed in the complete network topology discovery process, resulting from better eficiency in updating and collecting AFT (Address Forwarding Table) data in reduced timeout scenarios. This change results in better-quality input database for the Skeleton-tree algorithm, resulting in a lower probability of failure in the implementation of topology discovery. O aumento da produção e demanda de conteúdos digitais, que utilizam redes de computadores como meio de transferência, leva ao crescimento da infraestrutura dessas redes. O monitoramento dos dispositivos de rede ativos, por sua vez, é necessário para prover serviço resiliente de qualidade. Assim, a identificação rápida e definida de possíveis falhas ou alterações na rede depende do mapeamento dos nós participantes nas decisões de encaminhamento bem como dos enlaces de rede. A descoberta de sub-rede é um conceito de camada de enlace, representada pela camada 2 (layer 2, L2) do modelo OSI (Open Systems Interconnection), que tem como propósito mapear a topologia por meio do agrupamento das interfaces de redes interconectadas em um mesmo domínio de colisão. Nas técnicas analisadas de descoberta de topologia, a localização de dispositivos L2 apresenta maior complexidade pela dificuldade de identificação deles entre os dispositivos de rede, sendo os dispositivos L2 mais numerosos que dispositivos L3 em redes privadas de grande porte. Este trabalho tem como objetivo explorar essa dificuldade através do mapeamento de rede com a técnica que utiliza o algoritmo Skeleton-tree, alterando método de coleta de dados da técnica para diminuir o tempo total utilizado na descoberta de topologia. A alteração do método ativo de ICMP (Internet Control Message Protocol) para ARP (Address Resolution Protocol) apresenta maior velocidade no processo completo de descoberta de topologia de rede, decorrente da melhor eficiência na atualização e coleta de dados das AFTs (Address Forwarding Tables) em cenários com tempo limite de espera (timeout) reduzido. Essa alteração resulta em base de dados de entrada de melhor qualidade para o algoritmo Skeleton-tree, resultando em menor probabilidade de falha na implementação da descoberta de topologia.

Não recebi financiamento High Availability is the most important aspect when discussing resiliency over telecommunications systems in the context of the adoption of the cloud computing paradigm, a big challenge for telecommunications service providers. Initiatives of NFV platform implementations like OpenMANO (strongly based on NFV standardization from ETSI) serve as base to run experiments like the one proposed in this master project, in which we describe our contribution to an implementation of management for high availability on top of platform proposed by Open Source MANO (OSM). The high availability implementation presented in this project is adherent to ETSI standardization and contributes to one of the most important NFV frameworks that up to now has not presented support to such feature. In this project, we present an experimentation over OSM implementation which involves the whole environment with its technological complexity. In concrete terms, our contribution addresses two main aspects: a proposal for information modeling based on ETSI standardization on high availability and its implementation in the OSM framework. Such implementation consists in the detection of failure by the orchestrator implying in a network reconfiguration as a mechanism to support redundancy in an active-active scenario. The experiment was tested and evaluated in a real minimalist environment to demonstrate the implementation performed to manage high availability information and re-orchestrate data flows between redundant VNFs. A alta disponibilidade é o aspecto mais importante quando discutimos a resiliência de sistemas de telecomunicações no contexto da adoção do paradigma de computação em nuvem, um grande desafio para as operadoras de telecomunicações. Iniciativas de implementações de plataformas NFV como o OpenMANO, fortemente baseado na padronização NFV da ETSI, servem de base para experimentações como as propostas neste projeto de mestrado em que ilustramos nossa contribuição para a implementação do gerenciamento da alta disponibilidade na plataforma Open Source MANO (OSM). A implementação de alta disponibilidade apresentada neste trabalho é aderente à padronização ETSI e contribui para um dos mais importantes frameworks NFV que até então não apresentava o suporte a este item. Neste projeto, apresentamos uma experimentação sobre a plataforma proposta pelo OSM que envolve todo o ambiente com sua complexidade tecnológica. Em termos concretos, nossa contribuição se insere em dois aspectos principais: uma proposta de modelagem desta informação baseada na padronização ETSI sobre alta disponibilidade e sua implementação desta no framework OSM. Tal implementação consiste na detecção de falha pelo orquestrador implicando em uma reconfiguração de rede como mecanismo de suporte à redundância em um cenário ativo-ativo. O experimento foi testado e avaliado em um ambiente real minimalista a fim de comprovar o funcionamento da implementação realizada para gerenciar a informação de alta disponibilidade e reorquestrar fluxos de dados entre VNFs redundantes.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Monitoring tools have evolved over the years to keep support of advances in computer network technology, adapting to new paradigms such as virtualization, software orientation, and more recently a programmable data plan. However, few advances have been made in the area of interface and interaction in network management systems, nor to know about the main actor, the network administrator, who uses these tools to solve problems and make decisions. Thus, in the current dissertation we present a investigation based on the HCI perspective, through the analysis of data collected in both field researches and experimental approaches, which together enabled the development of recommendations for software developers to the (re)design of data in network monitoring tools. Ao longo dos anos, as ferramentas de monitoramento têm evoluído para acompanhar os avanços da tecnologia na área de redes de computadores, se adaptando a novos paradigmas como a virtualização, à orientação a softwares, e mais recentemente, a um plano de dados programável. Entretanto, poucos avanços foram feitos na área de interface e interação nos sistemas de gerência de rede, tão pouco em conhecer o ator principal, o administrador de rede, o qual utiliza as ferramentas de monitoramento para resolver problemas e tomar decisões. Portanto, no presente estudo, apresentamos uma investigação baseada na perspectiva de IHC, através da análise de dados coletados em uma pesquisa de campo e em um experimento, os quais possibilitaram a elaboração de recomendações para desenvolvedores de software, visando o (re)design de visualizações de dados de ferramentas de monitoramento de rede. FAPESP: 2015/19766-9

Orientador: Christian Rodolfo Esteve Rothenberg Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Resumo: Pesquisas voltadas às Redes Orientadas a Conteúdo (ROCs) têm maior foco nos planos de dados e controle em comparação ao plano de gerência. Como contribuição para suprir essa carência, este trabalho apresenta alguns mecanismos de mapeamento e a ferramenta SNMP Gateway CCN, que permite o gerenciamento e monitoramento de nós CCN através de sistemas de gerência de redes legadas baseados no protocolo SNMP. Desta forma é possível explorar o conceito de gerencia orientada ao conteúdo (nomes/dados) em um ambiente emulado. A ferramenta exercita as principais operações do protocolo SNMP que comprovam seu funcionamento, neste processo cada mensagem SNMP é traduzida e encaminhada para a rede CCN, que retorna ao gateway em resposta a cada solicitação e novamente é traduzida no processo inverso. Para a prova de conceito a operação SNMP GET foi executada e teve seu funcionamento avaliado passo a passo, o trabalho também apresenta a coerência do consumo de banda durante a consulta de todos os objetos de dois elementos de rede CCN gerenciados Abstract: Research efforts on Information-Centric Networking (ICN) mainly focus on the "data and control plane" challenges compared to the efforts devoted so far on "management plane". Aiming at addressing this gap, this work presents some mapping mechanisms and SNMP Gateway CCN tool, in order to enable the management and monitoring of CCN nodes through legacy SNMP-based systems. Therefore it is possible to explore the concept of content-oriented management (name/data) in an emulated environment. The tool performs the main operations of the SNMP protocol that prove its operation, in this process each SNMP message is translated and forwarded to the CCN network, which returns to the gateway in response to each request then it is translated again in the opposite way. For the proof-of-concept SNMP GET operation was performed and had its operation evaluated step by step, the work also presents the consistency of the bandwidth consumption during the query of all the objects of two CCN network elements managed Mestrado Engenharia de Computação Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Edmundo Roberto Mauro Madeira, Nelson Luis Saldanha da Fonseca Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação Resumo: À medida que novas tecnologias de rede são desenvolvidas, torna-se mais complexa a tarefa de gerenciar os serviços e protocolos de comunicação. Diante de tal complexidade, a gerência das redes de comunicação atuais representa um grande desafio. As soluções de gerência tradicionais, com uma arquitetura centralizada, não apresentam um alto grau de escalabilidade e não são capazes de prover reconfiguração dinâmica dos protocolos de comunicação em reposta às constantes mudanças nas condições da rede. Neste trabalho, apresenta-se uma solução factível e eficaz para auto-configuração de protocolos de comunicação. Propõe-se uma abordagem cognitiva para a reconfiguração dinâmica de parâmetros de protocolos a fim de evitar a degradação de desempenho resultante de eventuais alterações nas condições da rede. O arcabouço proposto, denominado CogProt, provê, através de mecanismos de aprendizagem e decisão, o ajuste de parâmetros dos protocolos durante a operação da rede. Parâmetros de interesse são periodicamente reconfigurados de acordo com informações de monitoramento a fim de aumentar o desempenho médio do sistema como um todo. A abordagem proposta é descentralizada e pode ser aplicada no ajuste dinâmico de uma ampla variedade de protocolos em diferentes camadas da arquitetura da rede. Apresenta-se uma série de estudos de caso para ilustrar a aplicação da abordagem proposta. Estudos baseados em simulação e um experimento em um ambiente de rede real foram realizados para avaliar o desempenho do arcabouço CogProt. Os resultados demonstram a eficácia da abordagem proposta em reagir prontamente às mudanças no estado da rede e melhorar o desempenho médio dos protocolos Abstract: As network technologies evolve, the complexity of managing communication infrastructures and protocols increases. Such complexity makes the management of current communication networks a major challenge. Traditional centralized solutions for network management are not scalable and are incapable of providing continuous reconfiguration of network protocols in response to time-varying conditions. In this work, we present a feasible and effective solution for self-configuration of communication protocols. We propose a cognitive approach for dynamic reconfiguration of protocol parameters in order to avoid performance degradation as a consequence of changing network conditions. The proposed cognitive framework, called CogProt, provides runtime adjustment of protocol parameters through learning and reasoning mechanisms. It periodically reconfigures the parameters of interest based on acquired knowledge to improve system-wide performance. The proposed approach is decentralized and can be applied to runtime adjustment of a wide range of protocol parameters at different layers of the protocol stack. We present a number of case studies to illustrate the application of the proposed approach. Both simulation and wide-area network experiments were performed to evaluate the performance of the proposed approach. Results demonstrate the effectiveness of the proposed approach to improve overall performance for different network scenarios and also to avoid performance degradation by timely reacting to network changes Doutorado Ciência da Computação Doutor em Ciência da Computação

Diagnosticar anomalias em grandes redes corporativas consome tempo considerável das equipes de suporte técnico, principalmente pela complexidade das inúmeras interações existentes entre as aplicações e os elementos de rede (servidores, roteadores, enlaces, etc.). Nos últimos anos, vários trabalhos cientí cos propuseram ferramentas automatizadas para detecção de anomalias em ambientes distribuídos. As ferramentas são divididas em dois grandes grupos: as que usam abordagens intrusivas, em que as aplicações precisam ser alteradas para registrar eventos de comunicação e facilitar o rastreamento de problemas; e as não intrusivas, em que pacotes são capturados diretamente da rede e técnicas estatísticas são aplicadas para inferir, com um certo grau de con ança, as possíveis causas dos problemas. As duas abordagens possuem vantagens e desvantagens. Entretanto, as técnicas não intrusivas são mais aceitas pela facilidade de implantação e também por não exigirem que aplicações já desenvolvidas sejam alteradas para incluir mecanismos de registro de eventos. A abordagem mais completa e promissora para a solução desse problema, denominada Sherlock, utiliza traços de rede para construir automaticamente um Grafo de Inferência (GI) que modela as múltiplas interações e dependências presentes em um ambiente distribu ído. Apesar do progresso feito por Sherlock na modelagem do problema, o seu tempo de execução para inferir as possíveis causas e a precisão dos resultados de detecção das anomalias ainda deixam a desejar. Este trabalho propõe Nemo, uma ferramenta que explora conhecimento especí co do domínio do problema e uma propriedade teórica de Redes Bayesianas para reduzir signi- cativamente um GI e, consequentemente, o tempo de execução. Resultados de simulação utilizando dados reais e sintéticos mostram que Nemo reduz o tempo de execução de Sherlock em mais de 90% e melhora sua precisão em todos os cenários simulados. Além disso, este trabalho também apresenta uma extensa revisão bibliográ ca sobre o assunto e compara ções qualitativas dos principais métodos propostos na literatura.

M.Comm. This dissertation is devoted to an investigation into the network-management environment, with special emphasis on the security aspects and the provision of a reference framework when choosing a network-management product. The dissertation is aimed at those responsible for network-management and the selection of the various network-management products by providing a framework for evaluating network management products. The first four chapters provide the background to the reference framework. The following two chapters are devoted to those aspects to be taken into consideration when evaluating a network-management product. The consolidation and the case study in chapters seven and eight provide an abridged version of the framework and illustrate how the framework could be applied to a network-management product. Chapter one provides the background to the reference framework regarding networks and network-management. The concept of network-management is introduced, as well as the three forms of architectures that could be implemented, namely centralised, hierarchical and distributed architectures. A number of network-management functions have to be taken into consideration when evaluating a network-management package, namely configuration, asset, fault, performance, accounting and security management. These functions are also covered in chapter six. Chapter two provides the background to the security aspect of the reference framework. The three main topics covered in this respect are the definition of network-security, computer crime and specific elements of network-security. This chapter also provides a springboard for the evaluation of the network-management environment, as well as an idea of what issues and measures should be addressed and taken in order to prevent, or at least minimise, the effects of network-security breaches. Chapter three covers issues relating to network-security responsibilities, with special reference to the management side of network-management, including those issues that management should take into consideration when evaluating the network-management environment. Two methods that could be implemented include network-management policies and strategies. Network-security policies and strategies encompass those issues necessary for effective security within an organisation. This chapter, however, covers the more theoretical or higher-level goals or objectives of network-management. Chapter four relates to more of the day-to-day management issues of the network-security and the network-security management services and functions that should be considered. These include issues such as network-security services, managing network access, monitoring and controlling the network security system and the maintenance and modification of the said system. Network-management product considerations are discussed in chapter five, which chapter can be viewed as the business and practical side of the reference framework. The topics discussed here are more closely related to the business considerations when evaluating a networkmanagement package and the practical issues of network-management. Topics discussed in this chapter include security and network-management products, practical approaches to choosing network-management products, critical success factors of network-management and analysis of the cost component. In contrast to these issues, the reference framework expounded in chapter six concentrates on the technical and network-management functions. Chapter six constitutes the culmination of the present dissertation in the form of a reference framework, which is for the greater part formulated along the lines of the criteria given. This reference framework is aimed at those experts enlisted to evaluate and select networkmanagement products, specifically as far as their security-management features are concerned. The areas covered include the user framework, the product framework, networkfault management, network-performance management, network-accounting management, network configuration and change management, network-security management and conformance testing. The topics discussed are, however, by no means exclusive and there are a number of other issues that have not been addressed in this dissertation, but which, depending on the network environment, would have to be taken into consideration. Chapter seven is a consolidation of the reference framework given in chapter six, as well as of some of the main points and criteria that could be considered when performing a quick evaluation of a product. This chapter does not, however, make any pretence to being exhaustive, but merely serves to highlight a few crucial criteria. Chapter eight is devoted to a case study in terms of which the reference framework is applied to a network-management product. In conclusion, a summary of the dissertation is given in chapter nine.

Orientadores: Leonardo de Souza Mendes, Mario Lemes Proença Junior Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Resumo: Estratégias voltadas para a detecção de anomalias em redes de computadores emitem alarmes como forma de notificação ao administrador de rede. Esses alarmes são essenciais para a gerencia de rede, pois são evidencias de uma anormalidade. Entretanto, uma única anomalia pode gerar um numero excessivo de alarmes, tornando a inspeção manual inviável. Nesta dissertação, e apresentado um sistema de correlação de alarmes automatizado, divido em três camadas, que obtém os alarmes primitivos e apresenta ao administrador de rede uma visão global do cenário afetado pela anomalia. A camada de pré-processamento faz a compressão dos alarmes utilizando seus atributos espaciais e temporais, os quais são reduzidos a um único alarme denominado DLA (Alarme em Nível de Equipamento). A camada de correlação busca, através dos DLAs e de informações sobre a topologia da rede, inferir o caminho de propagação da anomalia, sua origem e destino. A camada de apresentação prove a visualização do caminho e elementos de redes afetados pela propagação da anomalia. O sistema apresentado nesta dissertação foi aplicado em diversos cenários que apresentavam anomalias reais detectadas na rede da Universidade Estadual de Londrina. Foi demonstrada sua capacidade de identificar, de forma automatizada, o caminho de propagação do trafego anômalo, proporcionando informações úteis e corretas ao administrador de rede para o diagnostico do problema Abstract: Anomaly detection systems for computer networks send alarms in order to notify the network administrator. These alarms are essential for network management because they are evidences of an abnormality. However, a single anomaly may generate an excessive volume of alarms, making the manual inspection unfeasible. In this work, it is presented an automated alarm correlation system divided into three layers, which obtains raw alarms and presents to network administrator a global view of the scenario affected by the anomaly. In the preprocessing layer, it is performed the alarm compression using their spatial and temporal attributes, which are reduced to a unique alarm named DLA (Device Level Alarm). The correlation layer aims to infer the anomaly propagation path and its origin and destination using DLAs and network topology information. The presentation layer provides the visualization of the path and network elements affected by the anomaly propagation through the network. The presented system was applied in various scenarios that had real anomalies detected on the State University of Londrina network. It demonstrated its ability to identify in an automated manner the anomalous traffic propagation path, providing useful and accurate information to the network administrator to diagnose the problem Mestrado Telecomunicações e Telemática Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Leonardo de Souza Mendes, Mario Lemes Proença Junior Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Resumo: Anomalias em redes de computadores são desvios súbitos e acentuados que ocorrem no tráfego em consequência de diversas situações como defeitos em softwares, uso abusivo de recursos da rede, falhas em equipamentos, erros em configurações e ataques. Nesta tese, é proposto um sistema de detecção de anomalias em redes de computadores baseado em três níveis de análise. O primeiro nível de análise é responsável por comparar os dados coletados em um objeto SNMP (Simple Network Management Protocol) com o perfil de operações normais da rede. O segundo nível de análise correlaciona os alarmes gerados no primeiro nível de análise utilizando um grafo de dependências que representa as relações entre os objetos SNMP monitorados. O terceiro nível de análise reúne os alarmes de segundo nível utilizando informações sobre a topologia de rede e gera um alarme de terceiro nível que reporta a propagação da anomalia pela rede. Os testes foram realizados na rede da Universidade Estadual de Londrina, utilizando situações reais. Os resultados mostraram que a proposta apresentou baixas taxas de falsos positivos combinadas a altas taxas de detecção. Além disso, o sistema foi capaz de correlacionar alarmes gerados para diferentes objetos SNMP em toda a rede, produzindo conjuntos menores de alarmes que ofereceram ao administrador de redes uma visão panorâmica do problema Abstract: Anomalies in computer networks are unexpected and significant deviations that occur in network traffic due to different situations such as software bugs, unfair resource usage, failures, misconfiguration and attacks. In this work, it is proposed an anomaly detection system based on three levels of analysis. The first level of analysis is responsible for comparing the data collected from SNMP (Simple Network Management Protocol) objects with the profile of network normal behavior. The second level of analysis correlates the alarms generated by the first level of analysis by using a dependency graph, which represents the relationships between the SNMP objects. The third level of analysis correlates the second level alarms by using network topology information. The third level generates a third level alarm that presents the anomaly propagation path through the network. Tests were performed in the State University of Londrina network, exploring real situations. Results showed that the proposal presents low false positive rates and high detection rates. Moreover, the proposed system is able to correlate alarms that were generated for SNMP objects at different places of the network, producing smaller sets of alarms that offer a wide-view of the problem to the network administrator Doutorado Telecomunicações e Telemática Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Edmundo Roberto Mauro Madeira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação Resumo: A evolução tecnológica ocorrida nas últimas décadas proporcionou o acentuado crescimento da Internet, o surgimento de novos dispositivos capazes de conectarem-se a ela, como sensores e PDAs, e a criação de uma multitude de aplicações online. Esse novo cenário trouxe desafios muito distantes dos inicialmente considerados na criação da Internet, surgindo assim a necessidade de novas arquiteturas para atendê-los genuinamente: as Redes de Próxima Geração (Next Generation Networks (NGNs)). Com a crescente facilidade de acesso, a Internet tem ganhado uma importância cada vez maior na vida cotidiana e atividades como transações bancárias, jogos online e videoconferências têm demandado cada vez mais segurança, rapidez e largura de banda. Para assegurar essas características nas NGNs, o gerenciamento da qualidade de serviço (Quality of Service (QoS)) é essencial e terá que enfrentar grandes desafios como mobilidade, heterogeneidade de tecnologia e autonomia de nós e domínios. Visando abordar esse desafio, este trabalho apresenta uma estratégia para reserva de recursos no gerenciamento de QoS inter-domínios em Redes de Próxima Geração. Essa estratégia leva em conta a alta mobilidade esperada nas NGNs e propõe a reutilização de reservas para acelerar o restabelecimento da QoS após movimentações de nós ou redes. Para a implementação dessa estratégia, optou-se pela adaptação do Virtual Topology Service, o qual é um serviço que permite aos domínios divulgarem informações de QoS, através de topologias virtuais, e negociarem reservas de recursos independentemente da tecnologia que utilizar~ao para concretizar essas reservas. A estratégia proposta e sua implementação foram testadas em diferentes cenários de mobilidade em um protótipo de NGN real. A análise dos resultados dos testes mostrou que o reuso de reservas acelera a reserva de novos recursos e, consequentemente, o restabelecimento da qualidade de serviço esperada pelo usuário Abstract: The technological evolution that happened on the last decades fostered the steep growth of the Internet, the creation of new Internet capable devices, like sensors and PDAs, and the creation of a multitude of online applications. This new scenario brought challenges very different from those initially considered on the creation of the Internet, so emerged the need for new architectures that genuinely address them: the Next Generation Networks (NGNs). With continuously easier access, the Internet is becoming extremely important to our daily lives and activities like banking transactions, online games and videoconference are demanding more security, speed and bandwidth. In order to ensure these characteristics in NGNs, the quality of service (QOS) management is essential and will have to face great challenges like mobility, technology heterogeneity, and domain and node autonomy. Aiming to address these challenges, this work presents a strategy for resource reservation in inter-domain QoS management in Next Generation Networks. This strategy takes into account the high mobility expected in NGNs and proposes the reuse of reservations to speed up the QoS reestablishment after node or network movements. For the implementation of this strategy, we decided to adapt the Virtual Topology Service, which is a service that helps the domains to advertise QoS information, through virtual topologies, and to negotiate resource reservations independently from the technology they will use to enforce these reservations. The proposed strategy and its implementation were tested in different mobility scenarios over a real NGN prototype. The analysis of the test results showed that the reservation reuse accelerates the reservation of new resources and, consequently, the reestablishment of the QoS expected by the user Mestrado Ciência da Computação Mestre em Ciência da Computação

Många organisationer som anvander IT-system i sin verksamhet bedriver ocksa någon form av systemförvaltningsverksamhet. Någon eller några aktörer har till uppgift att kontinuerligt vidmakthålla och vidareutveckla organisationers verksamhet med hjälp av IT-system. Avhandlingen belyser hur detta arbete går till idag och hur det bör organiseras för att öka styrbarheten i systemförvaltningsverksamheter. Forskningsprocessen har haft en kvalitativ ansats med såväl induktiva som deduktiva inslag. Källstudier och intervjuer har genomförts for att kartlagga vilka aktiviteter som ingar i en systemförvaltningsverksamhet och hur den är organiserad. Dessutom har tre fallstudier genomförts med aktionsforskningsinslag i syfte att skapa effektiva förvaltningsobjekt som grund för organisering av systemförvaltningsverksamhet. Resultatet av arbetet är ett konceptuellt ramverk för att organisera systemförvaltningsverksamhet med hjalp av effektiva förvaltningsobjekt. Ramverket är uppbyggt kring fyra centrala begrepp; förvaltningsuppdrag, förvaltningsobjekt, förvaltningsorganisation och förvaltningsaktiviteter som alla ör relaterade till organiseringsbegreppet genom att de tre förstnämna utgör medel för att organisera systemförvaltningsverksamhet (aktiviteter). En delmängd av resultatet utgörs av en model för avgränsning och definition av förvaltningsobjekt. I avhandlingen ges ocksa förslag till referensdefinitioner på systemförvaltning och dess ingående aktiviteter; kunskapsstöd, ändringshantering, förvaltningsstyrning och daglig IT-drift och underhåll.

El proyecto tiene lugar en una planta depuradora del agua, que está mejorando su infraestructura para dar cabida a nuevos procesos de tratamiento del agua. La planta está compuesta por miles de válvulas y tanques que deben ser tele gestionados para poder asegurar el funcionamiento de la misma. Aprovechando la puesta en marcha de un nuevo proceso de tratamiento del agua basado en la técnica de ósmosis inversa, se plantea una renovación de toda la red de área local de la planta. El proyecto se centra en la toma de requisitos, para poder realizar el diseño y la implantación de una infraestructura de comunicaciones, y la realización de un plan de pruebas exhaustivo para la validación del cumplimiento de los mismos. Durante el proyecto se sigue una metodología de calidad basada en CMMI, lo que implica un mayor control y seguimiento del proyecto. Con esta metodología, el proyecto se divide en diferentes fases como son: Anteproyecto, Plan de Proyecto, Plan de Implantación y un Plan de Pruebas. Debido a que se trata de una red para el tratamiento de agua, se desarrollará una solución de securización. Como las comunicaciones entre los dispositivos de gestión y servidores son críticas, la infraestructura de comunicaciones se redundará para proveer alta disponibilidad. El diseño también contempla la escalabilidad de la red, tanto en equipos conectados, como en aplicaciones a utilizar. El proyecto tiene lugar en una planta depuradora del agua, que está mejorando su infraestructura para dar cabida a nuevos procesos de tratamiento del agua. La planta está compuesta por miles de válvulas y tanques que deben ser telegestionados para poder asegurar el funcionamiento de la misma. Aprovechando la puesta en marcha de un nuevo proceso de tratamiento del agua basado en la técnica de ósmosis inversa, se plantea una renovación de toda la red de área local de la planta. El proyecto se centra en la toma de requisitos, para poder realizar el diseño y la implantación de una infraestructura de comunicaciones, y la realización de un plan de pruebas exhaustivo para la validación del cumplimiento de los mismos