O conteúdo da dissertação foi dividido em seis capítulos. O Capítulo 2 descreve os requisitos funcionais para a criação de um WebLab de redes com suporte à Arquitetura Orientada a Serviços utilizando a Computação Orientada a Serviços (Service Oriented Computing - SOC) para implemen- tar e compor os blocos funcionais da arquitetura.
O Capítulo 3 apresenta a arquitetura DiffServ e os requisitos funcionais de um WebLab de redes com suporte a experimentos DiffServ.
As arquiteturas para a criação e gerência do WebLab assim como a criação de experimentos a partir da composição de serviços são apresentados no Capítulo 4.
O Capítulo 5 discute a implementação do WebLab e de seus experimentos seguindo as arquite- turas propostas no capítulo anterior, com a junção dos requisitos funcionais de WebLabs SOA com suporte a DiffServ. Os resultados obtidos justificam a metodologia para o desenvolvimento de novos experimentos no WebLab.
Capítulo 2
WebLabs de Redes com Suporte a SOA
Este capítulo descreve os requisitos funcionais que devem ser seguidos para a implementação de WebLabs de Redes de Computadores baseados na arquitetura SOA. Os requisitos funcionais de redes estão relacionados às atividades e recursos da experimentação e, por isso, são específicos para esse tipo de laboratório. Por outro lado, a descrição da arquitetura SOA e das tecnologias que seguem o seu padrão orientam a definição dos requisitos funcionais genéricos necessários para a interação externa e uso eficiente de experimentos em WebLabs. A arquitetura SOA auxilia na implementação e configuração do WebLab ao utilizar Web Services como ferramentas para a integração das partes distintas que compõe a infraestrutura de software do laboratório.
2.1 Requisitos Funcionais para WebLabs de Redes
WebLabs podem ser classificados pelo tipo de controle remoto que eles exercem sobre os recursos dos experimentos [8]. Para um WebLab de Redes de Computadores ser utilizado como ferramenta didática ele precisa oferecer um alto nível de interação com os dispositivos físicos e ser capaz de alterar a configuração lógica da rede. A atuação não deve estar restrita à atribuição de parâmetros nos dispositivos físicos porque a lógica da interação e as características de cada um desses recursos influencia na qualidade da comunicação entre os elementos do laboratório. Nesse contexto, a pre- sença de interfaces gráficas amigáveis oferece um atrativo à experimentação, reduz a necessidade do conhecimento prévio da lógica de comunicação, auxilia na percepção de como essa lógica influencia na qualidade da comunicação, simplifica a visão geral da rede e amplia as possibilidades de interação com os recursos do laboratório.
Para o uso adequado desse tipo de WebLab é necessária a geração de manuais de consulta que orientem o usuário nos experimentos. A padronização do formato desses manuais deve ser conside- rada importante para simplificar a consulta ao longo dos diversos experimentos. Como sugestão, a documentação poderia ser semiestruturada em formato XML e apresentar as seguintes seções: nome do experimento, resumo descritivo, funcionamento, exemplos de uso, bugs conhecidos, autores e informações adicionais.
Um WebLab de Redes de Computadores deve ser capaz de gerenciar diversos dispositivos físicos e softwares de interação. A presença de softwares de gerenciamento simplifica a adição de novos recursos físicos. Também é necessária a gerência dos recursos lógicos (software) que atuam sobre os dispositivos físicos. Esses recursos lógicos podem realizar desde a coleta filtrada de informações à simulação de protocolos de transporte. Por isso, o desenvolvimento de experimentos depende da infraestrutura física e lógica da rede para que diversos usuários possam acessar esses recursos apenas nos setores definidos na experimentação, sem causar alterações em outras partes da rede. A gerência
dos recursos físicos e lógicos possibilita a criação de novos experimentos utilizando combinações adequadas desses recursos.
Esses laboratórios devem oferecer soluções seguras para a interação com os dispositivos físicos e os softwares de interação com a rede. Para isso, é necessário uma rede de retaguarda que faça a reinicialização dos recursos em um estado estável, de forma que não sejam perdidas as conexões entre os elementos em caso de erros ou excesso de utilização. Um WebLab de redes também deve ser capaz de avaliar o resultado das configurações submetidas aos experimentos. Isso pode ser feito com ferramentas de medição do tráfego porque elas auxiliam no entendimento prático dos fatores que influenciam o desempenho da comunicação.
Por outro lado, a disponibilidade desse tipo WebLab será dependente da manutenção de diversos recursos físicos e, por isso, a utilização do WebLab nos 7 dias da semana, 24 horas por dia (24x7) não é um requisito funcional essencial, mas sim a qualidade com que os experimentos são oferta- dos. Essa qualidade diz respeito à comunicação, tempo de resposta, preparação remota adequada, disponibilização adequada dos recursos, entre outros, que influenciam na precisão do resultado final. Diversas alternativas de simulação em redes são focadas na análise do comportamento do tráfego em diferentes topologias, recursos e qualidades de enlace [28] [29] [30]. As mesmas atividades podem ser realizadas com a instrumentação remota “real” com resultados mais precisos, mas é necessário a oferta de QoS no enlace entre o usuário e o laboratório.
Os WebLabs de redes também são ferramentas úteis para a análise do fluxo de pacotes para apli- cações multimídia e de tempo-real. Essas aplicações são mais exigentes quanto às características do enlace e, por isso, o uso de brokers para realizar a reserva e controle de recursos de forma centralizada e dinâmica, independente da interação direta com o usuário, simplifica a experimentação.
Como opção, o laboratório poderia fornecer alternativas de desenvolvimento de pacotes de soft-
ware padronizados que complementem a experimentação no ambiente de testes. Os elementos de software potencializam o uso do laboratório ao viabilizar o estudo colaborativo de soluções de comu-
nicação que dependem de algoritmos bem definidos, como exemplo, diferentes implementações de protocolos de redes. Os resultados obtidos com as medições locais na submissão de fluxos auxiliam no entendimento de como os diferentes algoritmos influenciam o desempenho do tráfego na rede. Em virtude da necessidade do reaproveitamento e interoperabilidade entre os componentes de software com interfaces bem definidas, a criação de novos experimentos e a adição de novas funcionalidades deve ser realizada com reduzida necessidade de codificação. Em virtude disso, SOA oferece boas soluções para a interação entre os componentes de software do WebLab de forma não invasiva.