Um sistema de Engenharia de Tráfego utilizando Algoritmos Genéticos e Colônias de Formigas

Resumo

O paradigma de Redes Definidas por Software (SDN, Software Defined Networks) se baseia na separação física das funções de controle de encaminhamento de quadros. A idéia chave da separação a programação das funções de controle enquanto o hardware especializado para comutar quadros a alta velocidade permanece inalterado. Uma possível aplicação desse paradigma é na Engenharia de Trafego (TE, Traffic Engineering). A TE visa otimizar o desempenho de uma rede, analisando, prevendo e regulando o comportamento dos dados transmitidos. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um Sistema de TE em SDN alimentado com fontes de tráfego de dados, voz e vídeo. Tal sistema deverá atender às necessidades de uma rede com as características de um Sistema Autônomo da Internet.  A obtenção dos caminhos para o encaminhamento do tráfego das aplicações foi realizada com a utilização do algoritmo de Dijkstra e das heurísticas ACO (Ant Colony Optimization)  e AG (Algoritmo Genético). Foi utilizado o emulador Mininet para criar as topologias SDN. O uso das soluções obtidas pelo ACO+AG proporcionou um melhor balanceamento de carga e ocupação homogênea dos enlaces. Além disso, os valores das  vazões de tráfego não ultrapassaram os limites de largura de banda dos enlaces. As soluções obtidas também atendem ao atraso fim-a-fim máximo exigido pelas aplicações.