Modelo ILP para investigar a implantação de instâncias de VNF em uma rede com roteamento por segmento

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Costa, Emerson Piana
Orientador(a): Resendo, Leandro Colombi
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Serra
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Redes
Roteamento por segmento
Programação Linear Inteira (PLI)
Multiprotocol Label Switching (MPLS)
Virtualização das Funções de Rede (NFV)
Link de acesso: https://repositorio.ifes.edu.br/handle/123456789/6020
Resumo: RESUMO: Visando superar os desafi os de escalabilidade e fl exibilidade na oferta de serviços de rede, a Virtualização das Funções de Rede (NFV) trouxe benefícios como a redução de CAPEX e OPEX. No entanto, esse novo paradigma também impôs desafi os à sua gestão, comoo controle efi ciente do roteamento das requisições, garantindo que sigam corretamente as sequências de serviços. Uma das estratégias tecnológicas para implementar essa abordagem é o roteamento por segmento, que pode ser aplicado sobre redes MPLS. No entanto, essa estratégia herda a limitação da pilha de rótulos MPLS, restringindo o número de segmentos que podem ser utilizados em uma requisição. Este trabalho investiga a viabilidade do roteamento por segmento para a Virtualização das Funções de Rede, considerando a limitação do número de segmentos. Para isso, propomos um modelo de programação linear inteira, visando otimizar a alocação de serviços virtuais de rede e o roteamento por segmento. Os resultados numéricos indicam a viabilidade dessa estratégia, demonstrando inclusive uma redução no número de segmentos necessários.
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spelling Costa, Emerson PianaIfesMoraes, Renato Elias Nunes deVassoler, Gilmar LuizResendo, Leandro ColombiDominicini, Cristina Klippel2025-03-25T12:48:03Z2025-03-25T12:48:03Z2025Costa, Emerson Piana. Modelo ILP para investigar a implantação de instâncias de VNF em uma rede com roteamento por segmento. 2025. 61 f. Dissertação (Mestrado em Computação Aplicada) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo, Serra, 2025.https://repositorio.ifes.edu.br/handle/123456789/602030004012075P4RESUMO: Visando superar os desafi os de escalabilidade e fl exibilidade na oferta de serviços de rede, a Virtualização das Funções de Rede (NFV) trouxe benefícios como a redução de CAPEX e OPEX. No entanto, esse novo paradigma também impôs desafi os à sua gestão, comoo controle efi ciente do roteamento das requisições, garantindo que sigam corretamente as sequências de serviços. Uma das estratégias tecnológicas para implementar essa abordagem é o roteamento por segmento, que pode ser aplicado sobre redes MPLS. No entanto, essa estratégia herda a limitação da pilha de rótulos MPLS, restringindo o número de segmentos que podem ser utilizados em uma requisição. Este trabalho investiga a viabilidade do roteamento por segmento para a Virtualização das Funções de Rede, considerando a limitação do número de segmentos. Para isso, propomos um modelo de programação linear inteira, visando otimizar a alocação de serviços virtuais de rede e o roteamento por segmento. Os resultados numéricos indicam a viabilidade dessa estratégia, demonstrando inclusive uma redução no número de segmentos necessários.ABSTRACT: To address the challenges of scalability and flexibility in delivering network services, Network Functions Virtualization (NFV) has introduced several benefits, such as reductions in both CAPEX and OPEX. However, NFV also brings new challenges, particularly in managing the routing of requests according to the service sequence. One approach to implementing this paradigm is segment routing, which can be deployed over an MPLS network. However, this strategy inherits the limitations of the MPLS label stack, which restricts the number of segments that can be included in a request. This study investigates the feasibility of using segment routing for NFV with a limited number of segments. To this end, we propose an integer linear programming model for the allocation of virtual network services and segment-based routing. The numerical results show that this strategy is viable and even suggest a reduction in the number of segments required.Campus Serra61 f.RedesRoteamento por segmentoProgramação Linear Inteira (PLI)Multiprotocol Label Switching (MPLS)Virtualização das Funções de Rede (NFV)Modelo ILP para investigar a implantação de instâncias de VNF em uma rede com roteamento por segmentoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisSerrainfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional do IFESinstname:Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo (IFES)instacron:IFESCampus Serrahttp://lattes.cnpq.br/7485254598394126https://orcid.org/0000-0001-5539-3057http://lattes.cnpq.br/8108487234297364https://orcid.org/0000-0001-7604-2440http://lattes.cnpq.br/7853087416950443https://orcid.org/0000-0002-7803-1830Programa de Pós-Graduação em Computação Aplicada – PPCOMPhttp://lattes.cnpq.br/4324881751736449https://orcid.org/0000-0002-2631-9218ORIGINAL2025-03-24-Dissertação_Emerson_Piana_Costa.pdf2025-03-24-Dissertação_Emerson_Piana_Costa.pdfVersão Final da Dissertação com ficha catalográficaapplication/pdf2642725https://repositorio.ifes.edu.br/bitstreams/d8934b72-011f-4d20-b9ce-b03dbe365cf5/download3c5ce745c2f20529ec9dafd4d8b9634bMD51trueAnonymousREADTEXT2025-03-24-Dissertação_Emerson_Piana_Costa.pdf.txt2025-03-24-Dissertação_Emerson_Piana_Costa.pdf.txtExtracted texttext/plain116771https://repositorio.ifes.edu.br/bitstreams/03c3f27c-b6b8-4df1-9fe3-ef63f3b6825a/download6f8183449870320bc990c460f8945d2dMD53falseAnonymousREADTHUMBNAIL2025-03-24-Dissertação_Emerson_Piana_Costa.pdf.jpg2025-03-24-Dissertação_Emerson_Piana_Costa.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2166https://repositorio.ifes.edu.br/bitstreams/c6f9398d-1c23-4249-98e8-4dc3b87c96ce/downloadf81579825e9b5be4c6b803882c61ac82MD54falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8934https://repositorio.ifes.edu.br/bitstreams/962e9f4f-2ae5-44fc-9190-d4e261a97252/downloadac7cb971050ed632be934da23d966924MD52falseAnonymousREAD123456789/60202025-08-20T20:17:57.854Zopen.accessoai:repositorio.ifes.edu.br:123456789/6020https://repositorio.ifes.edu.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ifes.edu.br/server/oai/requestrepositorio@ifes.edu.bropendoar:2025-08-20T20:17:57Repositório Institucional do IFES - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo (IFES)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