Uso do network simulator-NS para simulação de sistemas distribuídos em cenários com defeitos

O desenvolvimento de protocolos distribuídos é uma tarefa complexa. Em sistemas tolerantes a falhas, a elaboração de mecanismos para detectar e mascarar defeitos representam grande parte do esforço de desenvolvimento. A técnica de simulação pode auxiliar significativamente nessa tarefa. Entretanto, existe uma carência de ferramentas de simulação para investigação de protocolos distribuídos em cenários com defeitos, particularmente com suporte a experimentos em configurações “típicas” da Internet. O objetivo deste trabalho é investigar o uso do simulador de redes NS (Network Simulator) como ambiente para simulação de sistemas distribuídos, particularmente em cenários sujeitos à ocorrência de defeitos. O NS é um simulador de redes multi-protocolos, que tem código aberto e pode ser estendido. Embora seja uma ferramenta destinada ao estudo de redes de computadores, o ajuste adequado de parâmetros e exploração de características permitiu utilizá-lo para simular defeitos em um sistema distribuído. Para isso, desenvolveu-se dois modelos de sistemas distribuídos que podem ser implementados no NS, dependendo do protocolo de transporte utilizado: um baseado em TCP e o outro baseado em UDP. Também, foram estudadas formas de modelar defeitos através do simulador. Para a simulação de defeito de colapso em um nodo, foi proposta a implementação de um método na classe de cada aplicação na qual se deseja simular defeitos. Para ilustrar como os modelos de sistemas distribuídos e de defeitos propostos podem ser utilizados, foram implementados diversos algoritmos distribuídos em sistemas síncronos e assíncronos. Algoritmos de eleição e o protocolo Primário-Backup são exemplos dessas implementações. A partir desses algoritmos, principalmente do Primário-Backup, no qual a simulação de defeitos foi realizada, foi possível constatar que o NS pode ser uma ferramenta de grande auxílio no desenvolvimento de novas técnicas de Tolerância a Falhas. Portanto, o NS pode ser estendido possibilitando que, com a utilização dos modelos apresentados nesse trabalho, simule-se defeitos em um sistema distribuído.

Plataforma de comunicação tempo real sobre clusters SCI

Devido a sua baixa latência de banda, os clusters equipados com o adaptador SCI são uma alternativa para sistemas de tempo real distribuídos. Esse trabalho apresenta o projeto e implementação de uma plataforma de comunicação de tempo real sobre clusters SCI. O hardware padrão do SCI não se mostra adequado para a transmissão de tráfego de tempo real devido ao problema da contenção de acesso ao meio que causa inversão de prioridade. Por isso uma disciplina de acesso ao meio é implementada como parte da plataforma. Através da arquitetura implementada é possível o estabelecimento de canais de comunicação com garantia de banda. Assim, aplicações multimídias, por exemplo, podem trocar com taxa constante de conunicação. Cada mensagem é enviada somente uma vez. Assim, mensagens som a semântica de eventos podem ser enviadas. Além disso, a ordem e o tamanho das mensagens são garantidos. Além do tráfego com largura de banda garantida, a plataforma possibilita a troca de pacotes IP entre diferentes máquinas do cluster. Esses pacotes são inseridos no campo de dados dos pacotes próprios da plataforma e após são enviados através do uso de pacotes IP. Além disso, essa funcionalidade da plataforma permite também a execução de bibliotecas de comunicação baseadas em TCP/IP como o MPI sobre o cluster SCI. A plataforma de comunicação é implementada como modulos do sistema operacional Linux com a execução de tempo real RTAI. A valiação da plataforma mostrou que mesmo em cenários com muita comunicação entre todos os nodos correndo, a largura de banda reservada para cada canal foi mantida.

UUm Modelo Exploratório, Baseado nas Comunidades Linux, para Desenvolvimento da Tecnologia da Informação no Brasil

presente trabalho objetiva construir um Modelo Exploratório de desenvolvimento de tecnologia da informação, aplicável no Brasil, tendo como referência as formas de organização do trabalho e da produção das comunidades Linux. O Modelo deve ser aplicado em ambiente Internet, ou em outras redes de telecomunicação. Por essa razão, utiliza métodos e técnicas de aprendizado à distância e e-Iearning. A construção do Modelo apoia-se, como alicerce teórico fundamental, no conceito de convivialidade de Illich (1976), no entendimento de Inose e Pierce (1984) sobre comunidades de interesse e democratização da produção de software, nos estudos de Malone (1997, 1998) referentes a modelos de organização em rede, nos estudos de Weber (2000) sobre comunidades de interesse online, na metodologia de capacitação "Pensamento Digital" de Joia (1999-1, 1999-2) e na estratégia pedagógico-metodológica do Australian National Training Authority (T AFE/SA). No entanto, as pesquisas de Matesco (2000, 2001) tomaram exeqüível a idéia da construção do Modelo, tendo que vista que o Modelo Exploratório proposto aplica-se, preferencialmente, a países, regiões, empresas ou organizações dependentes tecnologicamente de seus parceiros negociais e com escassez de recursos para aplicar em pesquisa e desenvolvimento. O caminho metodológico para a construção do Modelo inicia-se com uma sucinta abordagem sobre o sistema operacional Linux, a descrição das formas de organização das comunidades Linux e a identificação das formas de organização do trabalho e da produção no Fordismo-Taylorismo e no pós-Fordismo. Situa o funcionamento das comunidades Linux em relação a essas formas de organização. Descreve o processo de formação do conhecimento no aprendizado à distância e no elearning. Aborda a experiência de outros países com o Linux e com as comunidades Linux. Principalmente, o sucesso obtido pelos países nórdicos em absorção de tecnologia. A seguir, fundamentando-se em duas pesquisas de Matesco (2000,2001), analisa a dependência tecnológica do Brasil e propõe o Modelo Exploratório, cujo objetivo é, prioritariamente, colaborar para a redução dessa dependência, por meio de um processo de formação de conhecimento, baseado no aprendizado à distância e e-Iearning do Linux e na propagação de comunidades Linux, empregando-se o modelo de organização em rede.

TCP HolyWood

We introduce a new end-to-end, sender side Transport Control Protocol called TCP HolyWood or in short TCP-HW. In a simulated wired environment, TCP HolyWood outperforms in average throughput, three of the more important TCP protocols ever made, we are talking about TCP Reno, TCP Westwood, and TCP Vegas; and in average jitter to TCP Reno and TCP Vegas too. In addition, according to Jain’s index, our proposal is as fair as TCP Reno, the Standard.

Validação experimental de sistemas de arquivos baseados em journaling para o sistema operacional Linux

Alta disponibilidade (muitas vezes referenciada como HA, de High Availability) é uma característica de sistemas computacionais que são projetados para evitar ao máximo as interrupções, planejadas ou não, na prestação de serviços. Em alta disponibilidade, o ideal é haver poucas falhas e, mesmo quando estas acontecerem, que o seu tempo médio de reparo (ou MTTR, de Mean Time To Repair) seja tão pequeno quanto possível. Sistemas operacionais têm um papel importante em alta disponibilidade, sendo preferível o uso daqueles que possuam sistemas de arquivos seguros e relativamente independentes de ações por agentes humanos para a recuperação. Uma das abordagens para auxiliar a obter-se uma alta disponibilidade em sistemas de arquivos é a do tipo journaling, ou meta-data logging. Existe uma série de sistemas de arquivos para o sistema operacional Linux baseando-se nela, tais como ext3, JFS, ReiserFS e XFS. Este trabalho tem por objetivo propor uma metodologia de validação experimental para avaliar a eficiência do mecanismo para recuperação de sistemas de arquivos baseados em journaling, na ocorrência de falhas. Para isso, a técnica de validação empregada é a da injeção de falhas e o sistema sob teste é uma implementação do XFS. Foram utilizados os recursos de depuração do sistema operacional Linux (que permitem a utilização de métodos para interceptação e manipulação de chamadas de sistema) para a implementação de um injetor de falhas específico para sistemas de arquivos baseados em journaling, o qual foi chamado de FIJI (Fault Injector for Journaling fIlesystems). Manipular os parâmetros de chamadas de sistema (ou system calls) através do FIJI equivale a alterar as requisições feitas ao sistema operacional. A eficiência do mecanismo de journaling é medida injetando-se falhas e medindose o MTTR e a cobertura de falhas. Basicamente, o que procura-se fazer através do injetor de falhas FIJI é ignorar os logs do journaling e manipular uma quantidade de informações diferente daquela que foi solicitada originalmente.

Firmament : um módulo de injeção de falhas de comunicação para linux

A execução de testes é um passo essencial na adoção de novos protocolos de comunicação e sistemas distribuídos. A forma com que estes se comportam na presença de falhas, tão comuns em ambientes geograficamente distribuídos, deve ser conhecida e considerada. Testes sob condições de falha devem ser realizados e as implementações devem trabalhar dentro de sua especificação nestas condições, garantindo explicitamente o funcionamento dos seus mecanismos de detecção e recuperação de erros. Para a realização de tais testes, uma técnica poderosa é a injeção de falhas. Ferramentas de injeção de falhas permitem ao projetista ou engenheiro de testes medir a eficiência dos mecanismos de um sistema antes que o mesmo seja colocado em operação efetiva. Este trabalho apresenta o projeto, desenvolvimento e teste do injetor de falhas FIRMAMENT. Esta ferramenta executa, dentro do núcleo do sistema operacional, microprogramas, ou faultlets, sobre cada mensagem processada para a emulação de situações de falha de comunicação, utilizando uma abordagem de scripts. A ferramenta é implementada como um módulo de núcleo do sistema operacional Linux, tendo acesso total aos fluxos de entrada e saída de pacotes de forma limpa e não intrusiva, permitindo o teste de sistemas baseados nos protocolos IPv4 e IPv6. Seu desempenho é significativo, já que a ferramenta evita que os mecanismos de injeção de falhas sejam invocados nos fluxos que não sejam de interesse aos testes, bem como dispensa a cópia de dados dos pacotes de comunicação a serem inspecionados e manipulados. A aplicabilidade da ferramenta, dada pela sua facilidade de integração a um ambiente de produção, é conseqüência de sua disponibilidade como um módulo de núcleo, podendo ser carregada como um plugin em um núcleo não modificado. As instruções por FIRMAMENT suportadas lhe dão alto poder de expressão dos cenários de falhas. Estas instruções permitem a inspeção e seleção de mensagens de forma determinística ou estatística. Além disso, fornecem diversas ações a serem realizadas sobre os pacotes de comunicação e sobre as variáveis internas do injetor, fazendo-o imitar o comportamento de falhas reais, como descarte e duplicação de mensagens, atraso na sua entrega e modificação de seu conteúdo. Estas características tornam a ferramenta apropriada para a realização de experimentos sobre protocolos e sistemas distribuídos.

World Cup sets US live streaming record

The world cup has become the most streamed live sporting event in the US, as Americans tune in to this year´s tournament on their smartphones, tablets and computers in record numbers.

World Cup da record via streaming: negli Usa è l'evento sportivo più visto di sempre su smartphone e tablet

La Coppa del Mondo è diventata l'evento sportivo in diretta streaming più seguito di sempre negli Stati Uniti. Quest'anno per la prima volta numerosi cittadini statunitensi sono entrati in sintonia con l'evento sportivo e la diffusione dei dispositivi mobili ha sicuramente contribuito a questo risultato: soprattutto i più giovani hanno seguito per la prima volta le partite proprio tramite smartphone, tablet e computer, generando numeri da record.

Proposta de integração das redes de comunicação da COSERN como uma solução de contigêncvia em caso de falhas nos enlaces do backbone de automação

T'his dissertation proposes alternative models to allow the interconnectioin of the data communication networks of COSERN Companhia Energética do Rio Grande do Norte. These networks comprise the oorporative data network, based on TCP/IP architecture, and the automation system linking remote electric energy distribution substations to the main Operatin Centre, based on digital radio links and using the IEC 60870-5-101 protoco1s. The envisaged interconnection aims to provide automation data originated from substations with a contingent route to the Operation Center, in moments of failure or maintenance of the digital radio links. Among the presented models, the one chosen for development consists of a computational prototype based on a standard personal computer, working under LINUX operational system and running na application, developesd in C language, wich functions as a Gateway between the protocols of the TCP/IP stack and the IEC 60870-5-101 suite. So, it is described this model analysis, implementation and tests of functionality and performance. During the test phase it was basically verified the delay introduced by the TCP/IP network when transporting automation data, in order to guarantee that it was cionsistent with the time periods present on the automation network. Besides , additional modules are suggested to the prototype, in order to handle other issues such as security and prioriz\ation of the automation system data, whenever they are travesing the TCP/IP network. Finally, a study hás been done aiming to integrate, in more complete way, the two considered networks. It uses IP platform as a solution of convergence to the communication subsystem of na unified network, as the most recente market tendencies for supervisory and other automation systems indicate

Uma ferramenta de manipulação de pacotes para análise de protocolos de redes industriais baseados em TCP/IP

This work presents a packet manipulation tool developed to realize tests in industrial devices that implements TCP/IP-based communication protocols. The tool was developed in Python programming language, as a Scapy extension. This tool, named IndPM- Industrial Packet Manipulator, can realize vulnerability tests in devices of industrial networks, industrial protocol compliance tests, receive server replies and utilize the Python interpreter to build tests. The Modbus/TCP protocol was implemented as proof-of-concept. The DNP3 over TCP protocol was also implemented but tests could not be realized because of the lack of resources. The IndPM results with Modbus/TCP protocol show some implementation faults in a Programmable Logic Controller communication module frequently utilized in automation companies

Utilização do Linux como ferramanenta antivírus em redes corporativas

Apresentamos um sistema implementado em Linux® com o intuito de proteger redes contendo estações de trabalho Windows® contra agentes maliciosos. O sistema, denominado LIV - Linux® Integrated Viruswall, agrega características existentes em outras soluções e acrescenta novas funcionalidades. Uma das funcionalidades implementadas é a capacidade de detecção de estações de trabalho contaminadas tendo como base a análise do tráfego de rede. Outra é o uso de uma técnica denominada compartilhamento armadilha para identificar agentes maliciosos em propagação na rede local. Uma vez detectado um foco de contaminação, o LIV é capaz de isolá-lo da rede, contendo a difusão do agente malicioso. Resultados obtidos pelo LIV na proteção de uma rede corporativa demonstram a eficácia da análise do tráfego de rede como instrumento de detecção de agentes maliciosos, especialmente quando comparada a mecanismos tradicionais de detecção, baseados exclusivamente em assinaturas digitais de códigos maliciosos

Proposal of an On-demand Software Deployment System Based on Application Streaming, Virtualization Techniques and P2P Transport

This paper presents the work in progress of an on-demand software deployment system based on application virtualization concepts which eliminates the need of software installation and configuration on each computer. Some mechanisms were created, such as mapping of utilization of resources by the application to improve the software distribution and startup; a virtualization middleware which give all resources needed for the software execution; an asynchronous P2P transport used to optimizing distribution on the network; and off-line support where the user can execute the application even when the server is not available or when is out of the network. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2010.

Simulation in NS-2 of DNP3 protocol encapsulated over TCP/IP in smart grid applications

In dealing with computer networks, these allow the flow of information through the resources of various equipment's. This work describes the implementation through the encapsulation of Protocol DNP3, usually employed in Smart Grid communication, in a simulator of discrete events. The NS-2 is a simulator in open source of network events, that facilitate the development of communication networks scenarios considering the protocols involved, in wireless or wired technologies. The objective of this work is to develop the DNP3 protocol encapsulation over a TCP/IP in the in the discrete event Simulator NS-2, allowing an analysis of behavior of a middle or large network sized in Smart Grid applications. © 2013 IEEE.

Performance analysis of smart grid communication protocol DNP3 over TCP/IP in a heterogeneous traffic environment

This paper presents simulation results of the DNP3 communication protocol over a TCP/IP network, for Smart Grid applications. The simulation was performed using the NS-2 network simulator. This study aimed to use the simulation to verify the performance of the DNP3 protocol in a heterogeneous LAN. Analyzing the results it was possible to verify that the DNP3 over a heterogeneous traffic network, with communication channel capacity between 60 and 85 percent, it works well with low packet loss and low delay, however, with traffic values upper 85 percent, the DNP3 usage becomes unfeasible because the information lost, re-transmissions and latency are significantly increased. © 2013 IEEE.