Cristina Klippel Dominicini

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Produções bibliográficas

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• DOMINICINI, C.K. . Polynomial Key-based Architecture for Source Routing in P4 Programmable Data Planes - SSN 2020. 2020. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• DOMINICINI, C.K. ; VASSOLER, G. L. ; VALENTIM, RODOLFO ; VILLACA, RODOLFO ; ZAMBON, EDUARDO ; MARTINELLO, M. ; RIBEIRO, MOISES RENATO NUNES . KeySFC: Agile Traffic Steering using Strict Source Routing - SOSR 2019. 2019. (Apresentação de Trabalho/Simpósio).

• DOMINICINI, C. K. . Palestra Infraestrutura para Big Data para o curso de Pós-Graduação lato sensu em Ciência de Dados com Big Data do IFES Campus Serra. 2019. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• DOMINICINI, C.K. ; VASSOLER, G. L. ; RIBEIRO, M. R. N. ; MARTINELLO, MAGNOS . Virtphy: A Fully Programmable Infrastructure for Efficient NFV in Small Data Center. 2016. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• SCHNEEBELI, H. ; DOMINICINI, C. K. . Localização de Bordas em Imagens Utilizando Dimensão Fractal. 2006. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

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Projetos de pesquisa

• 2024 - Atual

  Roteamento na origem para engenharia de tráfego em redes científicas com uso intensivo de dados, Descrição: Pesquisas científicas atuais têm gerado conjuntos de dados digitais na escala de petabytes por meio de detectores, simulações e análises. Muitas dessas pesquisas exigem colaboração com outras instituições e pesquisadores geograficamente dispersos pelo mundo para dar suporte a aplicações de DIS (Ciência de Dados Intensiva, do inglês Data Intensive Science). Essas aplicações requerem redes com alta largura de banda, tolerância a falhas, roteamento baseado em políticas e administração ágil. No entanto, a tecnologia de rede tradicional tem gargalos inerentes de estrutura rígida e configuração complexa e não consegue atender a essas novas demandas.Para garantir esses requisitos, propomos investigar o roteamento de fonte PolKA em redes programáveis para aplicações de DIS. Essa ideia tem potencial para avançar o estado da arte devido a uma simplificação no modelo de encaminhamento para os nós de rede. Ao invés de encaminhar pacotes baseado em operações de busca em tabela, os nós usam operações simples de resto da divisão. Assim, as entidades responsáveis pela engenharia de tráfego conseguem associar um rótulo de rota para selecionar facilmente um caminho específico na rede para os fluxos de interesse, permitindo a orquestração dinâmica e eficiente da infraestrutura de redes de DIS.Para atingir tal objetivo, este projeto irá estudar os requisitos de engenharia de tráfego para aplicações DIS, analisar o estado da arte e as limitações a área de programabilidade de redes para atender aos requisitos desses serviços, propor novas soluções e desenvolver protótipos como provas de conceito das soluções propostas em ambientes de produção.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (3) / Mestrado profissional: (3) . , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Coordenador / Alextian Bartholomeu Liberato - Integrante / Moisés Renato Nunes Ribeiro - Integrante / Magnos Martinello - Integrante / Rodolfo da Silva Villaca - Integrante / Diego Rossi Mafioletti - Integrante / Gilmar Luiz Vassoler - Integrante / LEANDRO COLOMBI RESENDO - Integrante / Renan C. Soprani - Integrante / FIORINO, LUCIANO B. - Integrante / Everson Borges - Integrante / Isis de O. Pereira - Integrante / Giancarlo Oliveira dos Santos - Integrante / Domingos José Pereira Paraiso - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo - Outra.

• 2024 - Atual

  Aplicação de roteamento na origem para ciência de dados intensiva, Descrição: Pesquisas científicas atuais têm gerado conjuntos de dados digitais na escala de petabytes por meiode detectores, simulações e análises. Muitas dessas pesquisas exigem colaboração com outrasinstituições e pesquisadores geograficamente dispersos pelo mundo para dar suporte a aplicações deDIS (Ciência de Dados Intensiva, do inglês Data Intensive Science). Essas aplicações requeremredes com alta largura de banda, tolerância a falhas, roteamento baseado em políticas eadministração ágil. No entanto, a tecnologia de rede tradicional tem gargalos inerentes de estruturarígida e configuração complexa e não consegue atender a essas novas demandas.Para garantir esses requisitos, propomos investigar o roteamento de fonte PolKA em redesprogramáveis para aplicações de DIS. Essa ideia tem potencial para avançar o estado da arte devidoa uma simplificação no modelo de encaminhamento para os nós de rede. Ao invés de encaminharpacotes baseado em operações de busca em tabela, os nós usam operações simples de resto dadivisão. Assim, as entidades responsáveis pela engenharia de tráfego conseguem associar um rótulode rota para selecionar facilmente um caminho específico na rede para os fluxos de interesse,permitindo a orquestração dinâmica e eficiente da infraestrutura de redes de DIS.Para atingir tal objetivo, este projeto irá estudar os requisitos de engenharia de tráfego paraaplicações DIS, analisar o estado da arte e as limitações a área de programabilidade de redes paraatender aos requisitos desses serviços, propor novas soluções e desenvolver protótipos como provasde conceito das soluções propostas em ambientes de produção.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (3) . , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Coordenador / Ana Júlia Caetano Martins - Integrante / Eduarda Nascimento Coelho - Integrante / Beatriz Auer Mariano - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo - Bolsa.

• 2022 - 2024

  Polynomial Key-based Architecture for Source Routing in Network Fabrics, Descrição: O roteamento de fonte (do inglês, Source Routing ou SR) é uma alternativa importante ao roteamentobaseado em tabela para reduzir o número de estados de rede. Nessa abordagem, uma origem adicionaum rótulo de rota no cabeçalho do pacote para fornecer caminhos determinísticos para a engenhariade tráfego. O sistema numérico de resíduos (do inglês residue number system ou RNS) é uma formapromissora de executar o roteamento de fonte totalmente sem estados, no qual as decisões deencaminhamento dependem de uma operação simples de módulo (resto da divisão) sobre um rótulode rota. No entanto, essa operação com números inteiros não é nativamente suportada por hardwarede rede comum. Assim, este projeto propõe um estudo de um novo roteamento de fonte baseado emRNS, denominado PolKA (Polynomial Key-based Architecture), que explora a aritmética polinomial.Os resultados preliminares com protótipos baseados na linguagem P4 demonstraram que é viávelimplantar o PolKA em equipamentos de rede commodities reutilizando hardware CRC (do inglês, CyclicRedundancy Check). Este projeto visa preencher as lacunas do trabalho inicial para permitir aimplantação PolKA em redes de produção e estender sua representação polinomial para resolverproblemas de rede complexos.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) / Mestrado profissional: (3) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Coordenador / Rafael Silva Guimarães - Integrante / Gilmar Luiz Vassoler - Integrante / Isis de O. Pereira - Integrante.

• 2022 - 2023

  Programabilidade do Roteamento em Redes Autônomas usando a Arquitetura PolKA, Descrição: A rápida adoção do paradigma de computação em nuvem trouxe vários desafios, pois as arquiteturas de rede atuais ainda não conseguem lidar com os desafios de demanda crescente por largura de banda, modificaçãodinâmica do estado da rede e uso eficiente dos recursos. Mais especificamente, as aplicações modernas exigem que as redes sejam autônomas, com capacidade de configuração, monitoramento e manutenção de formaindependente com mínima intervenção humana. No entanto, a tecnologia de rede tradicional, com gargalos inerentes de estrutura rígida e configuração complexa, não consegue atender a essas novas demandas. Paragarantir esses requisitos, a necessidade por uma rede virtual e programável levou ao desenvolvimento das Redes Definidas por Software. Nesse projeto, propomos investigar o roteamento de fonte PolKA em redesautônomas programáveis. Essa ideia tem potencial para avançar o estado da arte devido a uma simplificação no modelo de encaminhamento para os nós de rede. Ao invés de encaminhar pacotes baseado emoperações de busca em tabela, os nós usam operações simples de resto da divisão. Assim, as entidades responsáveis pela engenharia de tráfego conseguem associar um rótulo de rota para selecionar facilmente umcaminho específico na rede para os fluxos de interesse, permitindo a orquestração eficiente da infraestrutura de redes autônomas. Para atingir tal objetivo, este projeto irá estudar os requisitos das aplicações de redesautônomas, analisar o estado da arte e as limitações a área de programabilidade de redes, propor novas soluções e desenvolver protótipos em ambientes de produção.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Coordenador / Alextian Bartholomeu Liberato - Integrante / Moisés Renato Nunes Ribeiro - Integrante / Magnos Martinello - Integrante / Rafael Silva Guimarães - Integrante / Rodolfo da Silva Villaca - Integrante / Gilmar Luiz Vassoler - Integrante / LEANDRO COLOMBI RESENDO - Integrante / Isis de O. Pereira - Integrante / Giancarlo Oliveira dos Santos - Integrante / Domingos José Pereira Paraiso - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo - Outra.

• 2022 - Atual

  Núcleo emergente em aplicações de inteligência artificial voltadas para redes programáveis, Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Magnos Martinello em 23/12/2022., Descrição: O surgimento das redes programáveis permitiu tratar os elementos de interconexão (comutadores, roteadores) não mais como uma caixa preta fechada, mas de fato oferecendo visibilidade, abertura, medição de alta precisão e programabilidade. Desse modo, pode-se especificar como os pacotes são processados, modificados e repassados de modo a projetar redes específicas para atender requisitos estritos, por exemplo, garantir desempenho (baixa latência, alta vazão) ou segurança (confiabilidade, integridade, disponibilidade e confidencialidade). Nesta proposta de núcleo emergente, investigamos aplicações de inteligência artificial voltadas para redes programáveis. Os problemas tradicionais na área de redes em roteamento, congestionamento, engenharia de tráfego, balanceamento de carga, segurança (ataques, criptografia) e medição serão repensados e tratados pelas técnicas de aprendizado de máquina programadas dentro da própria rede. Ao usar telemetria de granularidade fina coletada por sondas ao longo dos caminhos, podemos monitorar a rede a fim de capturar métricas de alta precisão como entrada para algoritmos de aprendizado de máquina. Esse projeto pretende explorar as redes programáveis para hospedar modelos simples em linguagem específica para processamento de pacotes implantadas em placas ou comutadores programáveis. Acreditamos que a visão que combina Inteligência Artificia/Aprendizado de Máquina com redes programáveis permite nortear esse núcleo emergente, servindo de base para criar abordagens, desenvolver metodologias, construir protótipos de sistemas em rede, permitindo decidir o que, onde, porque e como'' colocar cada peça de funcionalidade... , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Integrante / Moisés Renato Nunes Ribeiro - Integrante / Magnos Martinello - Coordenador / Rafael Silva Guimarães - Integrante / Rodolfo da Silva Villaca - Integrante / Diego Rossi Mafioletti - Integrante / Everson Borges - Integrante / Edgard Pontes - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo - Outra.

• 2021 - 2023

  SAWI - Savvy Access through Worldwide Internet, Descrição: Neste projeto de pesquisa, abordamos o problema da programabilidade de arquiteturas de rede sobreposta. Uma arquitetura de rede pode ser definida como um sistema de comunicação distribuído tendo os seguintes atributos: (i) Plano de controle que contém a lógica de controle, impactando no projeto dos algoritmos de rede; (ii) Plano de dados que toma as decisões de encaminhamento (baseado em fluxo, endereço de destino etc.); (iii) Plano de gerência que trata com o estado no qual a rede opera (para a comutação, roteamento ou QoS); e (iv) Plano de conhecimento que trata de técnicas de aprendizado, automação e orquestração inteligente; Programabilidade de rede permite aos projetistas da rede adicionar, remover ou modificar o estado da rede sob demanda. Configurando dinamicamente os estados nos elementos de rede, projetistas podem arquitetar suas redes de modo que estas se comportem otimamente de acordo com algum objetivo de desempenho (e.g. baixa latência ou alta vazão). Isso pode ser alcançado de vários modos tais como pela programação dos nós intermediários da rede, pela programação do roteamento, ou mesmo gerenciando os fluxos dirigidos por algoritmos para garantir os serviços oferecidos aos sistemas finais. A programabilidade de rede é um problema desafiador, dada a complexidade em definir um modelo de redes programável genérico e um conjunto de interfaces de programação que compreendam roteamento, comutação, controle de acesso e encaminhamento. Apesar dos avanços tecnológicos em SDN, NFV e Nuvem, para formar as fundações das redes modernas, suas funções e sua computação, há um conjunto de desafios que precisam ser enfrentados, especialmente para gerenciar de modo eficiente as redes WAN e garantir dependabilidade no serviço de conectividade. Neste projeto, propomos como passo transformativo para avançar o estado da arte, a construção de uma plataforma denominada SAWI (Savvy Access through Worldwide Internet) como habilitadora de "Provedores Virtuais de Acesso" à Internet. A abordagem SAWI se diferencia das soluções existentes, ao explorar a programabilidade de rede em conjunto com elementos virtuais programáveis em nuvens híbridas, de modo a permitir que os elementos arquiteturais sejam orquestrados a partir de técnicas de aprendizado de máquina (self-driving network)... , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Integrante / Moisés Renato Nunes Ribeiro - Coordenador / Magnos Martinello - Integrante / Rodolfo da Silva Villaca - Integrante / EPAMINONDAS AGUIAR DE SOUSA JUNIOR - Integrante.

• 2020 - 2022

  Soluções de computação em nuvem e redes programáveis para virtualização de serviços em datacenters de borda, Descrição: O paradigma de computação em nuvem tem sido usado em quase todos os aspectos da sociedade moderna, como saúde, entretenimento e comércio. Neste contexto, tendências tecnológicas, como Internet das Coisas, Cidades Inteligentes e Indústria 4.0, vêm provocando uma mudança para o paradigma de computação de borda, que transfere a capacidade de processamento de grandes datacenters remotos para datacenters pequenos, mais próximos geograficamente dos usuários finais. Assim, recursos de computação e armazenamento são distribuídos em datacenters localizados na borda da rede, perto de dispositivos móveis ou sensores, para fornecer serviços complexos virtualizados na nuvem com alta responsividade e baixa latência.Essa mudança exige soluções de computação em nuvem e programabilidade de redes que forneçam serviços virtualizados compostos por diferentes etapas de processamento que permitam atender demandas altamente variáveis enquanto garantem o uso eficiente dos recursos e o atendimento de requisitos de desempenho. Neste sentido, um conceito importante é o Encadeamento de Funções de Serviço (SFC, Service Function Chaining), que trata da instanciação de um conjunto ordenado de funções virtualizadas e o subsequente direcionamento de fluxos de tráfego através dessas funções para fornecer um serviço. No entanto, os mecanismos de roteamento de datacenters tradicionais não são adequados para a composição dinâmica desses serviços, pois são complexos, rígidos, sujeitos a grandes atrasos de propagação de informações de controle e com escalabilidade limitada pelo tamanho das tabelas de encaminhamento. Além disso, as soluções tradicionais de SFC restringem as opções de seleção de caminhos, fazendo com que o orquestrador da infraestrutura do datacenter não consiga explorar toda a capacidade da rede. Para resolver esses problemas, este projeto tem o objetivo de investigar soluções de SFC que sejam programáveis, escaláveis, e ágeis para permitir a orquestração dinâmica e eficiente da infraestrutura de computação e rede de um datacenter de borda para fornecer serviços virtualizados dinâmicos. Para atingir tal objetivo, este projeto irá estudar os requisitos das aplicações modernas que demandam serviços dos datacenters de borda (e.g., Internet das Coisas, Cidades Inteligentes e Indústria 4.0), analisar o estado da arte e as limitações a área de programabilidade de redes de datacenter e computação em nuvem para atender os requisitos desses serviços, propor novas soluções de SFC para datacenters de borda e desenvolver protótipos como provas de conceito das soluções propostas. Em especial, este projeto utilizará tecnologias modernas de redes de datacenters, tais como OpenFlow, OpenStack, Open vSwitch e P4, para desenvolvimento dos protótipos.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Coordenador / Alextian Bartholomeu Liberato - Integrante / Rafael Silva Guimarães - Integrante / Diego Rossi Mafioletti - Integrante / Gilmar Luiz Vassoler - Integrante / MONTEIRO, MAXWELL - Integrante / LEANDRO COLOMBI RESENDO - Integrante.

• 2020 - 2021

  Orquestração de serviços virtualizados em múltiplos domínios, Descrição: O problema de orquestração multi-domínio consiste na alocação e interconexão de funções alocadas em diferentes domínios para criação de serviços fim-a-fim. Este problema representa um grande desafio de pesquisa, pois depende da coordenação e controle de diversos recursos e tecnologias. A decisão de orquestração depende de um processo de Otimização que define onde as instâncias de cada função que compõe o serviço serão alocadas e como elas serão interconectadas considerando os recursos de cada um dos domínios, os requisitos do serviço e as funções objetivo da orquestração (e.g., minimizar custo, minimizar latência ou maximizar o número de requisições atendidas). Além disso, os blocos funcionais devem garantir a exposição dos serviços e o acesso aos recursos de cada domínio de uma maneira abstrata, aberta e bem definida. Ainda, são necessários mecanismos que forneçam as informações sobre o estados dos elementos de rede e nuvem e as políticas para implementação de serviços de acordo com os contratos definidos com o cliente. Para resolver esses problemas, este projeto tem o objetivo de desenvolver uma solução de computação em nuvem e redes programáveis para orquestração de serviços virtualizados em múltiplos domínios. Para atingir tal objetivo, este projeto irá estudar os requisitos das aplicações modernas que demandam serviços de múltiplos datacenters, analisar o estado da arte e as limitações a área, propor novas soluções e desenvolver protótipos como provas de conceito das soluções propostas.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Coordenador / Gilmar Luiz Vassoler - Integrante / LEANDRO COLOMBI RESENDO - Integrante / Harrison Felipe Sanches Machado - Integrante / Mateus Damaceno Schineider - Integrante.

• 2019 - 2021

  Roteamento Multi-Caminho com Filas Programáveis dirigido pelo Sistema Numérico de Resíduos, Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Magnos Martinello em 15/11/2023., Descrição: Programabilidade em rede permite aos projetistas adicionar, remover ou modificar o estado das conexões sob demanda. Configurando dinamicamente os estados nos elementos de rede, projetistas podem arquitetar suas redes de modo que essas se comportem otimamente de acordo com algum objetivo de desempenho (ex. baixa latência ou alta vazão). Isso pode ser alcançado de vários modos, tais como pela programação dos nós intermediários, pela programação do roteamento, ou mesmo gerenciando os fluxos dirigidos por algoritmos para garantir os serviços oferecidos aos sistemas finais. Recentemente, as Redes Definidas por Software (SDN) foram introduzidas com a finalidade de definir uma interface programável padronizada (exemplo, protocolo OpenFlow). Apesar dos avanços tecnológicos, no projeto da arquitetura SDN clássica, não há distinção clara entre as partes funcionais, tais como os elementos de núcleo e borda. Isso significa que todos os elementos de rede, estejam na borda ou núcleo, fazem busca em tabela com base em centenas de bits contendo múltiplas ações complexas. Tal dependência arquitetural na operação de busca em tabela(s) tem limitado o desempenho no encaminhamento dos pacotes. Além disso, a SDN canônica exige a configuração de entradas nas tabelas em todos os comutadores que fazem parte da rota, gerando perda significativa de agilidade na reconfiguração da rede. Outro desafio na SDN está em fornecer uma abordagem eficiente no provisionamento de Qualidade de Serviço (QoS), que pode ser realizada através do gerenciamento das filas nos comutadores habilitados via OpenFlow. Tecnologias em ascensão, como realidade virtual, robótica e Internet das Coisas (IoT), conduzem a uma enorme variedade de novas aplicações e que, consequentemente, exigirão maior agilidade das redes. Contudo, as soluções existentes SDN não são ágeis e nem flexı́veis o suficiente para atender a estas demandas. Nesse projeto de pesquisa, propomos investigar o roteamento multi-caminho com filas programáveis dirigido pelo sistema numérico de resı́duos. Essa ideia tem potencial para avançar o estado da arte na área de redes, essencialmente devido a uma simplificação no modelo de encaminhamento para os nós de rede. Ao invés de encaminhar pacotes baseado em operações de busca em tabela, os nós encaminham pacotes usando operações simples de resto da divisão (módulo). Ao resolver sistemas de congruências a partir do sistema numérico de resı́duos representando uma topologia de rede, descobrimos algoritmos e suas propriedades matemáticas para projetar um sistema de roteamento que (i) suporta os padrões de comunicação unicast e musticast, (ii) permite distribuir os fluxos através dos multi-caminhos disponı́veis na infraestrutura, e (iii) apoia a utilização eficiente de filas programáveis via rótulos codificados nos cabeçalhos dos pacotes. Apesar de resultados encorajadores, nossa proposta de pesquisa requer consolidação, tanto no aspecto teórico quanto na avaliação experimental. Claramente, precisamos dedicar mais esforços para provar a viabilidade da abordagem, por exemplo, no contexto de redes centradas em servidores voltadas para infraestruturas de borda na computação em nuvem. Além disso, pretendemos investigar como o encadeamento das funções de rede (SFC) no âmbito da virtualização das funções de rede (NFV) pode beneficiar-se da programabilidade do sistema de resı́duos numéricos especialmente para o caso do sistema de congruência polinomial... , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Integrante / Alextian Bartholomeu Liberato - Integrante / Magnos Martinello - Coordenador / Rafael Silva Guimarães - Integrante / Diego Rossi Mafioletti - Integrante / ROBERTA LIMA GOMES - Integrante / BONA, LUIS - Integrante / Allan Francisco Forzza Amaral - Integrante / Christian Esteve Rothenberg - Integrante.

• 2019 - 2021

  Arquitetura de Redes Programáveis com base no Sistema Numérico de Resíduos, Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Magnos Martinello em 23/10/2019., Descrição: A programabilidade de uma rede significa não apenas configurar os equipamentos, mas permitir que programas possam gerenciar suas funções como, roteamento e encaminhamento de forma dinâmica, otimizando os recursos disponíveis nestas infraestruturas. Em arquiteturas de rede, a programabilidade deve permite ao projetista adicionar, remover ou modificar os estados sob demanda nos seus elementos, permitindo que esses elementos se comportem de acordo com algum objetivo de desempenho (e.g. baixa latência ou alta vazão). Isso pode ser alcançado de várias formas, tais como pela programação dos nós intermediários da rede, pela programação do roteamento, ou mesmo gerenciando os fluxos dirigidos por algoritmos para garantir os serviços oferecidos aos sistemas finais. Contudo, a programabilidade em arquitetura de rede ainda é um problema desafiador, considerando a complexidade em definir um modelo genérico de rede programável e um conjunto de interfaces de programação que compreendam roteamento, encaminhamento, comutação e controle de acesso. Há alguns anos, a fim de definir uma interface programática padronizada para as Software-Defined Networking (SDN), foi introduzido o protocolo OpenFlow. Apesar dos avanços tecnológicos, no projeto da arquitetura SDN clássica, não há distinção clara entre as partes funcionais tais como os elementos de núcleo e borda. Isso significa que todos os elementos de rede, estejam na borda ou núcleo, fazem busca em tabela com base em centenas de bits contendo multiplas ações complexas. Tal dependência arquitetural na operação de busca em tabela(s) tem limitado o desempenho no encaminhamento dos pacotes, ademais, também gera a perda de agilidade, pois é preciso configurar estados em todos os comutadores em um caminho para se definir uma rota. Portanto, em linha gerais pretendemos investigar a programabilidade do sistema numérico de resíduos (RNS) como um conceito fundamental para habilitar novas arquiteturas de rede programáveis. Essa idéia tem potencial para avançar o estado da arte na área de redes, essencialmente devido a uma simplificação no modelo de encaminhamento para os nós de núcleo. Ao invés de encaminhar pacotes baseado em operações de busca em tabela, os nós de núcleo são comutadores sem tabela que encaminham pacotes usando meramente operações de resto da divisão (módulo). Ao resolver sistemas de congruências a partir do RNS representando uma topologia de rede, descobrimos algoritmos e suas propriedades matemáticas para projetar um novo sistema de roteamento que (i) suporta comunicação unicast e musticast, (ii) provê rotas resilientes com proteção completa, e (iii) é escalável para topologias em duas camadas (2-tier Clos). Apesar dos resultados promissores, nossa proposta de pesquisa requer consolidação tanto no aspecto teórico quanto na avaliação experimental. Claramente, precisamos dedicar mais esforços para provar a viabilidade da abordagem, por exemplo, no contexto de redes centradas em servidores voltadas para infraestruturas de borda na computação em nuvem. Também, pretendemos investigar como o encadeamento das funções de rede (SFC) no âmbito da virtualização das funções de rede (NFV) pode beneficiar-se da programabilidade do sistema de resíduos numéricos especialmente para o caso do sistema de congruência polinomial..Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Integrante / Alextian Bartholomeu Liberato - Integrante / Magnos Martinello - Coordenador / Diego Rossi Mafioletti - Integrante.

• 2018 - 2022

  Núcleo Emergente em Redes Definidas por Software, Descrição: O paradigma de computação em nuvem tem sido usado em quase todos os aspectos da sociedade moderna como negócios, pesquisa, saúde, entretenimento e comércio eletrônico. A rápida adoção desse paradigma trouxe vários desafios para pesquisadores e provedores de acesso, pois as arquiteturas de rede atuais ainda não conseguem lidar com os desafios de demanda crescente por conexão e largura de banda entre os servidores; modificação dinâmica do estado e uso eficiente dos recursos de rede, da mesma forma como é conseguido hoje com a virtualização dos recursos de processamento e armazenamento. Deste modo, existe a necessidade premente de repensar as topologias de interconexão utilizadas em datacenters, assim como a de habilitar redes virtuais amplamente programáveis interligando, controlando e gerenciando recursos virtualizados sobre tais topologias de interconexão. A adoção bem sucedida da computação em nuvem em novos nichos muito promissores, como a virtualização de funções de rede (Network Functions Virtualization - NFV), dependem dessas mudanças. Neste contexto, o presente projeto visa desenvolver soluções para novas gerações de redes programáveis para datacenters que sejam capazes de tratar os problemas de: topologias para interconexão de servidores em redes de datacenters; desempenho e flexibilidade do plano de dados em redes de datacenters; e orquestração e gerenciamento na direção de datacenters autonômicos. Essa proposta de Núcleo Emergente congrega um conjunto de habilitadores e de competências na direção de atender a essas novas e desafiadoras demandas vindas da computação em nuvem para prover soluções econômicas, eficientes e programáveis para redes de datacenter voltadas à virtualização de funções de redes. Finalmente, espera-se fortalecer e consolidar a excelência e inserção nacional e internacional do grupo de pesquisa nessa proposta do Núcleo Emergente em Redes Definidas por Software (NERDS), que atualmente já agrega, em projetos dispersos, pesquisadores de diferentes laboratórios, campi e departamentos, tanto da Universidade Federal do Espírito Santo, quanto do Instituto Federal do Espírito Santo. Este núcleo conta ainda com colaborações, em nível nacional, da Universidade Estadual de Campinas, da Universidade Federal da Paraíba e da Universidade Federal do Paraná ; e, em nível Internacional, com a Universidade de Bristol (Reino Unido) e Trinity College at Dublin (Irlanda). Além das empresas que atuam no mercado capixaba, como: Intelliway TI Inteligente, Flexa e GeoControl.... , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Integrante / Alextian Bartholomeu Liberato - Integrante / Moisés Renato Nunes Ribeiro - Coordenador / Magnos Martinello - Integrante / Rafael Silva Guimarães - Integrante / Rodolfo da Silva Villaca - Integrante.

• 2017 - 2020

  Virtphy : Implementação da Virtualização de Funções de Rede Considerando o Substrato Físico, Descrição: O paradigma de computação em nuvem tem sido usado em quase todos os aspectos da sociedade moderna como negócios, pesquisa, saúde, entretenimento e comércio eletrônico. A rápida adoção desse paradigma trouxe vários desafios para pesquisadores e provedores, porque as arquiteturas de rede atuais ainda não conseguem atender à demanda crescente por: conexão e largura de banda entre os servidores; modificação dinâmica do estado da rede; e uso eficiente dos recursos. Neste contexto, tecnologias inovadoras como SDN (Software Defined Networks), que promove a separação entre o plano de controle e o plano de dados das redes, e NFV (Network Functions Virtualization), que transfere as funções de rede de appliances com hardware e software dedicado para equipamentos de propósito geral que virtualizam suas funcionalidades, aparecem como ferramentas para habilitar uma rede virtual e programável capaz de atender às demandas citadas. Entretanto, existem problemas de pesquisa em aberto relacionados ao desempenho na virtualização de funções de rede que precisam ser resolvidos para garantir que as funções de rede virtualizadas são capazes de obter desempenho similar ao obtido com a abordagem não virtualizada. Neste sentido, este trabalho propõe a arquitetura Virtphy, que combina os paradigmas de SDN e NFV para habilitar a implementação da virtualização das funções de rede considerando o estado e as limitações do substrato físico de rede, processamento e armazenamento. A nossa hipótese é que uma arquitetura que possui a visão geral do substrato físico pode otimizar o desempenho das funções de rede virtualizadas por meio da orquestração eficiente dessas funções, aceleração do encaminhamento de pacotes e diminuição da sobrecarga decorrente de sua virtualização... , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Integrante / Moisés Renato Nunes Ribeiro - Coordenador.

• 2016 - 2019

  FUTEBOL: Federated Union of Telecommunications Research Facilities for an EU-Brasil Open Laboratory, Descrição: The objective of cooperation in the area of Experimental Platforms is to enable and promote the federation of experimental resources irrespective of their localization in Brazil and in Europe, with a view toward global experimentation across heterogeneous networks, both wired and wireless, and a variety of end-systems. This work is to be done within the following scope: The focus is on building upon current tools and platforms in support of end-to-end experimentation,creating a pool of, and giving open access to, shared experimental resources that complement and supplement those available in each continent.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Integrante / Moisés Renato Nunes Ribeiro - Integrante / Magnos Martinello - Coordenador / Luiz Da Silva - Integrante / Cristiano Both - Integrante.

• 2011 - 2012

  Personalized mobile health solutions for Brazil (mHealth), Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Tereza Cristina Melo de Brito Carvalho em 18/04/2014., Descrição: Projeto de soluções de mobilidade aplicada à área da saúde móvel com segurança de informação, envolvendo atividades de pesquisa que tem como base as Tecnologias de Mobilidade e Segurança aplicadas no contexto da saúde.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Integrante / IWAYA, L.H. - Integrante / SIMPLÍCIO, M.A. - Integrante / SAKURAGUI, R.R.M. - Integrante / Brito Carvalho, Tereza Cristina Melo - Coordenador., Financiador(es): Fundação para o Desenvolvimento Tecnológico da Engenharia - Auxílio financeiro.

• 2009 - 2011

  ESCOLA Arcabouço de Segurança Extensível para o LAbs.ericsson.com, Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Tereza Cristina Melo de Brito Carvalho em 18/04/2014., Descrição: O principal objetivo do projeto ESCOLA (Extensible security framework for Ericsson Labs) é prover um arcabouço de segurança de fácil uso para dispositivos móveis, provendo agilidade a desenvolvedores que desejem criar aplicações cliente-servidor para plataformas como smartphones. Usando a infra-estrutura provida pelo ESCOLA, um desenvolvedor será capaz de criar aplicativos seguros com pouco ou mesmo nenhum conhecimento sobre segurança em redes de computadores. Este objetivo está alinhado com a filosofia do portal Ericsson Labs (https://labs.ericsson.com/), que visa a facilitar o desenvolvimento de aplicativos para plataformas móveis.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (6) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Integrante / SIMPLÍCIO, M.A. - Integrante / SAKURAGUI, R.R.M. - Integrante / Brito Carvalho, Tereza Cristina Melo - Coordenador., Financiador(es): Ericsson Telecomunicações - Matriz - Auxílio financeiro.

• 2005 - 2006

  Técnicas Multi-Escala para Processamento de Imagens, Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Integrante / Hans Jorg Andreas Schneebeli - Coordenador., Financiador(es): Universidade Federal do Espírito Santo - Bolsa.

• 2004 - 2005

  Estudo da Modelagem e da Aprendizagem de Conceitos Físicos, Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Integrante / Laércio Ferracioli - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

Projetos de desenvolvimento

• 2017 - Atual

  GT-NosFVeraTO : NFV Open-Source com SDN usando Tacker em Openstack, Descrição: Descrição: Apresentar um modelo para orquestração de funções de rede virtualizadas (VNFs), utilizando a plataforma Openstack como gerenciador de recursos na nuvem, baseado no modelo NFV ETSI e envolvendo o domínio de gerência e orquestração de VNFs (Management and Orchestration, MANO), mais especificamente, gerência do ciclo de vida, monitoramento, scale in, scale out, autoscaling e encadeamento (SFC) de VNFs. Serão apresentados protótipos para validação de funcionalidades de NFV MANO, como: gerência, escalabilidade em um cenário de alta disponibilidade e encadeamento de VNFs... , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Integrante / Moisés Renato Nunes Ribeiro - Coordenador / Magnos Martinello - Integrante / Rodrigo Laiola Guimarães - Integrante.

• 2017 - Atual

  GT-NosFVeraTO : NFV Open-Source com SDN usando Tacker em Openstack, Descrição: Descrição: Apresentar um modelo para orquestração de funções de rede virtualizadas (VNFs), utilizando a plataforma Openstack como gerenciador de recursos na nuvem, baseado no modelo NFV ETSI e envolvendo o domínio de gerência e orquestração de VNFs (Management and Orchestration, MANO), mais especificamente, gerência do ciclo de vida, monitoramento, scale in, scale out, autoscaling e encadeamento (SFC) de VNFs. Serão apresentados protótipos para validação de funcionalidades de NFV MANO, como: gerência, escalabilidade em um cenário de alta disponibilidade e encadeamento de VNFs... , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Integrante / Moisés Renato Nunes Ribeiro - Coordenador / Magnos Martinello - Integrante / Rodrigo Laiola Guimarães - Integrante.

• 2017 - Atual

  GT-NosFVeraTO : NFV Open-Source com SDN usando Tacker em Openstack, Descrição: Descrição: Apresentar um modelo para orquestração de funções de rede virtualizadas (VNFs), utilizando a plataforma Openstack como gerenciador de recursos na nuvem, baseado no modelo NFV ETSI e envolvendo o domínio de gerência e orquestração de VNFs (Management and Orchestration, MANO), mais especificamente, gerência do ciclo de vida, monitoramento, scale in, scale out, autoscaling e encadeamento (SFC) de VNFs. Serão apresentados protótipos para validação de funcionalidades de NFV MANO, como: gerência, escalabilidade em um cenário de alta disponibilidade e encadeamento de VNFs... , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Integrante / Moisés Renato Nunes Ribeiro - Coordenador / Magnos Martinello - Integrante / Rodrigo Laiola Guimarães - Integrante.

• 2017 - 2019

  GT-NosFVeraTO : NFV Open-Source com SDN usando Tacker em Openstack, Descrição: Descrição: Apresentar um modelo para orquestração de funções de rede virtualizadas (VNFs), utilizando a plataforma Openstack como gerenciador de recursos na nuvem, baseado no modelo NFV ETSI e envolvendo o domínio de gerência e orquestração de VNFs (Management and Orchestration, MANO), mais especificamente, gerência do ciclo de vida, monitoramento, scale in, scale out, autoscaling e encadeamento (SFC) de VNFs. Serão apresentados protótipos para validação de funcionalidades de NFV MANO, como: gerência, escalabilidade em um cenário de alta disponibilidade e encadeamento de VNFs... , Situação: Concluído; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Integrante / Moisés Renato Nunes Ribeiro - Coordenador / Magnos Martinello - Integrante / Rodrigo Laiola Guimarães - Integrante.

• 2017 - 2019

  GT-NosFVeraTO : NFV Open-Source com SDN usando Tacker em Openstack, Descrição: Descrição: Apresentar um modelo para orquestração de funções de rede virtualizadas (VNFs), utilizando a plataforma Openstack como gerenciador de recursos na nuvem, baseado no modelo NFV ETSI e envolvendo o domínio de gerência e orquestração de VNFs (Management and Orchestration, MANO), mais especificamente, gerência do ciclo de vida, monitoramento, scale in, scale out, autoscaling e encadeamento (SFC) de VNFs. Serão apresentados protótipos para validação de funcionalidades de NFV MANO, como: gerência, escalabilidade em um cenário de alta disponibilidade e encadeamento de VNFs... , Situação: Concluído; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Cristina Klippel Dominicini - Integrante / Moisés Renato Nunes Ribeiro - Coordenador / Magnos Martinello - Integrante / Rodrigo Laiola Guimarães - Integrante.

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