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14 de janeiro de 2019

Cientistas estudam novas estratégias para tornar as redes de telecomunicações mais resilientes a falhas




Uma avaria em redes de comunicações que suportam serviços essenciais pode causar danos incalculáveis. Por isso, as redes devem ser resilientes, ou seja, devem ter a capacidade de reagir e continuar a funcionar perante eventos indesejados como, por exemplo, corte de cabos, ou devem ser capazes de mitigar os efeitos no caso de desastres naturais ou de ataques de origem humana. 



Com o objetivo de aumentar a resiliência das redes de comunicações que sustentam os serviços críticos (hospitais, bolsa, banca, serviços de emergência, etc.), 11 investigadores das Faculdades de Ciências e Tecnologia (FCTUC) e de Economia (FEUC) da Universidade de Coimbra e do Instituto de Telecomunicações de Aveiro estão a desenvolver novos modelos matemáticos e algoritmos tendo por base uma ideia de David Tipper, professor da Universidade de Pittsburgh. Segundo este cientista, para aumentar a robustez e fiabilidade de uma rede de comunicação não é necessário que todos os elementos que a constituem apresentem elevada disponibilidade, o importante é escolher a “espinha dorsal” (subestrutura física) da rede e trabalhar na disponibilidade diferenciada. 


Esta abordagem é «muito interessante porque, devido à enorme complexidade das estruturas que compõem as redes, melhorar todos os seus elementos seria excessivamente dispendioso para os clientes. Assim, o nosso desafio é selecionar os elementos da rede a melhorar, de forma a conseguir atingir os objetivos de disponibilidade exigidos pelos serviços críticos a um custo reduzido», afirma Teresa Gomes, coordenadora do projeto intitulado ResNeD (Resilient Network Design - enhancing availability for critical services). A docente do Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores da FCTUC e investigadora do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores de Coimbra (INESCC) esclarece, no entanto, que a ideia de David Tipper, só por si, não é suficiente. Por isso, «além de utilizar mecanismos clássicos de proteção, vamos também seguir uma outra abordagem, focada no estabelecimento de rotas alternativas geograficamente distantes e/ou que contornem as zonas de risco elevado». Na maioria das vezes, «quando há um desastre, esse evento afeta uma determinada zona da rede e teoricamente as zonas circundantes que continuam operacionais deveriam poder comunicar entre si. Atualmente, tal pode não acontecer porque o funcionamento e a arquitetura da rede não foram planeados para reagir rapidamente e adequadamente a esses eventos. É necessário explorar esse potencial», explicita Teresa Gomes.

Para implementar as estratégias propostas no âmbito do projeto, a equipa de investigadores recorre à flexibilidade de gestão de rede proporcionada pelo atual paradigma designado por Software Defined Networking (SDN), permitindo tirar partido da introdução de elementos com disponibilidade diferenciada e otimizar o funcionamento multicamada das redes de comunicações. No final do projeto, os cientistas esperam fornecer um conjunto de ferramentas para tornar as «redes do futuro mais resistentes a anomalias, garantindo que os serviços que são críticos para o país não são afetados», conclui a docente da FCTUC que investiga na área de redes de comunicações há mais de duas décadas. O projeto ResNeD é financiado pelo FEDER - Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional - através do Programa Operacional de Competitividade e Internacionalização - COMPETE 2020, e por fundos nacionais através da Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT).

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