Um Mecanismo de Controle em Redes Programáveis Baseado em Telemetria para Aplicações Sensíveis à Latência

• Vinícius S. Simão IFPB http://orcid.org/0009-0003-7334-9561
• Rodrigo de B. Lira IFPB https://orcid.org/0009-0008-5331-5205
• Lucas V. Monteiro IFPB https://orcid.org/0009-0005-7127-8354
• Paulo Ditarso Maciel Jr. IFPB https://orcid.org/0000-0002-0732-752X
• Ruan D. Gomes IFPB https://orcid.org/0000-0003-4700-7843
• Leandro C. de Almeida IFPB https://orcid.org/0000-0003-4342-3030

DOI: https://doi.org/10.5753/wpeif.2025.9494

Resumo

Aplicações sensíveis à latência, como streaming interativo e sistemas industriais em tempo real, demandam respostas rápidas e estáveis, mesmo sob condições adversas de rede. No entanto, métodos tradicionais de controle de tráfego enfrentam dificuldades diante da variabilidade e do congestionamento, comprometendo a qualidade de serviço (QoS). Este artigo propõe um mecanismo de controle baseado em telemetria para redes programáveis, avaliado através de uma prova de conceito com cenários de transmissões de vídeo. Os resultados mostram que a solução garante maior estabilidade e manutenção da QoS, destacando-se pela rápida adaptação às variações de tráfego.

Palavras-chave: Redes Programáveis, Telemetria de Rede, Aplicações Sensíveis à Latência, Qualidade de Serviço, Redes Definidas por Software, Controle de Tráfego

Referências

Alkubeily, M., et al. (2023). Reducing delay for delay-sensitive applications in smart home networks using OpenFlow protocol. In the 5th International Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering, volume 5, pages 1–5.

Arslan, S., & McKeown, N. (2019). Switches know the exact amount of congestion. In Proceedings of the 2019 Workshop on Buffer Sizing, BS ’19, New York, NY, USA. Association for Computing Machinery.

Avan, A., Azim, A., & Mahmoud, Q. H. (2023). A state-of-the-art review of task scheduling for edge computing: A delay-sensitive application perspective. Electronics, 12(12).

Bosshart, P., et al. (2014). P4: Programming protocol-independent packet processors. SIGCOMM Computer Communication Review, 44(3), 87–95.

Chen, J., et al. (2023). Deep reinforcement learning based dynamic routing optimization for delay-sensitive applications. In GLOBECOM 2023 - 2023 IEEE Global Communications Conference, pages 5208–5213.

Lira, R., Monteiro, L., Simão, V. S., Almeida, L., Gomes, R., Neto, O. A. R., & Maciel Jr., P. D. (2024). Enabling private 5G experimentation with network programmability and infrastructure as code. Demo paper at the IEEE Conference on Network Function Virtualization and Software Defined Networks (NFV-SDN).

Liu, K., et al. (2023). Deadline-constrained multi-agent collaborative transmission for delay-sensitive applications. IEEE Transactions on Cognitive Communications and Networking, 9(5), 1370–1384.

Neto, O. R., Chaves, R., Nascimento, A., & Gomes, R. (2024). Middleware para aplicações distribuídas de vídeo com suporte à computação na borda na Indústria 4.0. In Proceedings of the 30th Brazilian Symposium on Multimedia and the Web, pages 215–222, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC.

P4. (2021). In-band network telemetry (INT) dataplane specification. Technical report, P4 Consortium.

Ray, P. P., & Kumar, N. (2021). SDN/NFV architectures for edge-cloud oriented IoT: A systematic review. Computer Communications, 169, 129–153.

Yang, H., et al. (2023). A review on software defined content delivery network: A novel combination of CDN and SDN. IEEE Access, 11, 43822–43843.