An approach to inter-domain resource reservation for QoS management in next generation networks

A evolução tecnológica ocorrida nas últimas décadas proporcionou o acentuado crescimento da Internet, o surgimento de novos dispositivos capazes de conectarem-se a ela, como sensores e PDAs, e a criação de uma multitude de aplicações online. Esse novo cenário trouxe desafios muito distantes dos inicialmente considerados na criação da Internet, surgindo assim a necessidade de novas arquiteturas para atendê-los genuinamente: as Redes de Próxima Geração (Next Generation Networks (NGNs)). Com a crescente facilidade de acesso, a Internet tem ganhado uma importância cada vez maior na vida cotidiana e atividades como transações bancárias, jogos online e videoconferências têm demandado cada vez mais segurança, rapidez e largura de banda. Para assegurar essas características nas NGNs, o gerenciamento da qualidade de serviço (Quality of Service (QoS)) é essencial e terá que enfrentar grandes desafios como mobilidade, heterogeneidade de tecnologia e autonomia de nós e domínios. Visando abordar esse desafio, este trabalho apresenta uma estratégia para reserva de recursos no gerenciamento de QoS inter-domínios em Redes de Próxima Geração. Essa estratégia leva em conta a alta mobilidade esperada nas NGNs e propõe a reutilização de reservas para acelerar o restabelecimento da QoS após movimentações de nós ou redes. Para a implementação dessa estratégia, optou-se pela adaptação do Virtual Topology Service, o qual é um serviço que permite aos domínios divulgarem informações de QoS, através de topologias virtuais, e negociarem reservas de recursos independentemente da tecnologia que utilizar~ao para concretizar essas reservas. A estratégia proposta e sua implementação foram testadas em diferentes cenários de mobilidade em um protótipo de NGN real. A análise dos resultados dos testes mostrou que o reuso de reservas acelera a reserva de novos recursos e, consequentemente, o restabelecimento da qualidade de serviço esperada pelo usuárioThe technological evolution that happened on the last decades fostered the steep growth of the Internet, the creation of new Internet capable devices, like sensors and PDAs, and the creation of a multitude of online applications. This new scenario brought challenges very different from those initially considered on the creation of the Internet, so emerged the need for new architectures that genuinely address them: the Next Generation Networks (NGNs). With continuously easier access, the Internet is becoming extremely important to our daily lives and activities like banking transactions, online games and videoconference are demanding more security, speed and bandwidth. In order to ensure these characteristics in NGNs, the quality of service (QOS) management is essential and will have to face great challenges like mobility, technology heterogeneity, and domain and node autonomy. Aiming to address these challenges, this work presents a strategy for resource reservation in inter-domain QoS management in Next Generation Networks. This strategy takes into account the high mobility expected in NGNs and proposes the reuse of reservations to speed up the QoS reestablishment after node or network movements. For the implementation of this strategy, we decided to adapt the Virtual Topology Service, which is a service that helps the domains to advertise QoS information, through virtual topologies, and to negotiate resource reservations independently from the technology they will use to enforce these reservations. The proposed strategy and its implementation were tested in different mobility scenarios over a real NGN prototype. The analysis of the test results showed that the reservation reuse accelerates the reservation of new resources and, consequently, the reestablishment of the QoS expected by the use