% Copyright
      \vspace{0.5cm}

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO \\
Escola Politécnica - Departamento de Eletrônica e de Computação \\
Centro de Tecnologia, bloco H, sala H-217, Cidade Universitária \\ 
Rio de Janeiro - RJ      CEP 21949-900\\
\vspace{0.5cm}
\paragraph{}Este exemplar é de propriedade da Universidade Federal do Rio de Janeiro, que poderá incluí-lo em base de dados, armazenar em computador, microfilmar ou adotar qualquer forma de arquivamento.
\paragraph{}É permitida a menção, reprodução parcial ou integral e a transmissão entre bibliotecas deste trabalho, sem modificação de seu texto, em qualquer meio que esteja ou venha a ser fixado, para pesquisa acadêmica, comentários e citações, desde que sem finalidade comercial e que seja feita a referência bibliográfica completa.
\paragraph{}Os conceitos expressos neste trabalho são de responsabilidade do(s) autor(es) e do(s) orientador(es).


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% Dedicatória
\begin{center}
\textbf{DEDICATÓRIA}
\end{center}
      \vspace*{225mm}

\begin{flushright}
{\em À minha querida família e ao meu amor Marcela.} 
\end{flushright}

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% Agradecimento
\begin{center}
\textbf{AGRADECIMENTOS}
\end{center}
      \vspace{0.5cm}

Este trabalho, a minha entrada na UFRJ e a conclusão do curso de graduação se tornaram concretos com o auxílio de muitas pessoas em diferentes etapas da minha vida.
Primeiramente, agradeço aos meus pais por todo investimento feito em minha educação, mesmo quando a situação financeira não era favorável.
Também agradeço por todo o carinho e afeto recebido, que me possibilitaram seguir tranquilamente esses anos de estudo. Obrigado também
pelo exemplo de vida e pelas conselhos dados. À minha mãe agradeço também pelos puxões de orelha, que me possibilitaram aprender como ser
uma boa pessoa, e a todos os dias que deixou de preocupar consigo mesma para cuidar de mim, seja em pequenas enfermidades ou em dias
de ansiedade por causa das provas. Ao meu pai agradeço pelas longas conversas sobre carreira, que me ajudaram a escolher qual caminho seguir,
e a ouvir com interesse sobre assuntos da graduação. Agradeço também a Deus que esteve e estará sempre ao meu lado.

À minha namorada Marcela por me acompanhar nesses meus últimos anos de graduação, principalmente nos anos
que estive no GTA. Obrigado por aturar os finais de semana que tive que passar estudando e não te dei muito atenção
e por me acalmar e me divertir quando o estresse imperava antes de uma semana de provas e trabalhos.
Obrigado por fazer a minha vida mais completa, o que ajudou bastante a esse trabalho ser concretizado.
Obrigado também por sempre me apoiar e me ajudar nas minhas escolhas profissionais.

Aos meus avós maternos Maria e Vicente pelo carinho e por me acolherem em sua casa nesses últimos anos.
Esse gesto de carinho levarei pelo resto da minha vida. 
Agradeço também à minha avó paterna Maria
também pelo carinho e pelas reuniões de família feitas em sua casa e sua dedicação em torná-las muito agradáveis.

À minha irmã por me ajudar a me tornar uma pessoa menos egoísta e por ser uma ótima companhia em toda minha vida.
Agradeço à minha prima Cláudia pelas aulas de Matemática dadas quando precisei fazer o concurso do Pedro II.
Também agradeço aos meus tios e primos que estiveram ao meu lado durante a vida, em especial ao tio Nanando por tudo que me ensinou.
Agradeço também ao tio Gerardo pelo financiamento do computador que me acompanhou nesses anos de graduação.
Agradeço à minha sogra Márcia por ter possibilitado nesse ano que eu conhecesse vários lugares do mundo, o
que me deu bastante bagagem e momentos de relaxamento nesse último ano de graduação.

Aos meus orientadores Luís e Miguel pela imensa atenção recebida durante esses 3 anos e meio de GTA.
Muito obrigado pelos conselhos dados e pelas sugestões e correções que fizeram em meus trabalhos no GTA, que
me permitiram crescer academicamente. Obrigado pelo cuidado imenso e pelo tempo gasto ao revisar meus trabalhos.
Obrigado também por abrirem muitas portas para o mundo profissional e também cultural
permitindo, através de financiamento em congressos, que eu conhecesse diversas cidades brasileiras e países.

À fonoaudióloga Glorinha Beuttenmüller que me oferece tratamento da fala de altíssima qualidade sem
qualquer custo. Os conselhos e exercícios passados por ela têm me feito melhorar bastante a minha fala
nesses últimos anos.

Aos amigos do Pedro II, em especial aos grandes amigos Gabriel e o Clécio que estão sempre comigo
me ajudando a encarar a vida de outra forma. Agradeço também
aos amigos da faculdade por fazerem esse tempo de 5 anos ser suportável, em especial à Laura e ao Leonardo Antunes,
por fazerem os trabalhos em grupo, aulas e horas de almoço ficarem mais divertidas. Além disso, agradeço aos amigos Felipe Bogossian, Luiz Felipe, Pedro Esteves,
Renan Mendes, Leandro Borges, Gabriel Ferraresso, Fábio Waintraub e todos os outros que foram ótimas companhias durante os anos de graduação.

Aos professores do Pedro II pela base que me foi dada. Especialmente, agradeço à Professora
Solveig pelas correções na minha forma de escrever, o que possibilitou uma enorme melhora
na minha escrita. Agradeço aos professores do DEL por me fornecerem uma base sólida na Engenharia
Eletrônica, em especial ao Professor Casé pela atenção recebida. Agradeço também aos funcionários do DEL Isaías e Márcio
pelas sugestões e empréstimos de componentes eletrônicos na época do Projeto Integrado. Agradeço também aos professores
Marcelo Dias de Amorim e Eduardo Vieira Leão Nunes pela presença na banca examinadora e pelas sugestões que possibilitaram melhorar
este trabalho.

Aos amigos do GTA Igor, Lyno, Rafael, Carlo, Júnior, Diogo, Hugo, Pisa, Natália, Otto 
e aos outros alunos mais novos de iniciação por estarem sempre dando boas sugestões nos trabalhos e por tornarem os dias de trabalho
mais divertidos.

Aos órgãos CNPq, CAPES, FAPERJ, CTIC/RNP e FINEP pelo financiamento do projeto.

Por fim, agradeço a todos que direta ou indiretamente contribuíram para que este projeto se tornasse real.


\paragraph{}

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% Resumo
\begin{center}
\textbf{RESUMO}
\end{center}
      \vspace{0.5cm}

\paragraph{}Atualmente, mais e mais pesquisadores estão envolvidos em discussões sobre as futuras direções da Internet. 
Muitos advogam que a Internet necessita ser reprojetada utilizando todo conhecimento 
adquirido ao longo dos seus anos de operação para atender a requisitos não considerados originalmente como segurança, confiabilidade e mobilidade.
Entretanto, a complexidade em atender todos os requisitos da Internet pode tornar impossível o desenvolvimento de uma solução única.
Uma alternativa é permitir que diferentes redes executem em paralelo sobre uma única infraestrutura física virtualizada como, por exemplo,
possibilitando que um único roteador físico possua diversos roteadores virtuais.
Com isso, poderiam ser desenvolvidas diferentes arquiteturas para a Internet, cada uma especializada em um conjunto de requisitos.
Para permitir a virtualização de redes, há necessidade de uma plataforma de virtualização.
O Xen é uma plataforma de virtualização de {\it hardware} muito utilizada na construção de roteadores virtuais. Essa ferramenta, entretanto, não assegura o requisito 
fundamental de isolamento entre esses roteadores. Este trabalho propõe o XTC ({\it Xen Throughput Control}) para preencher essa lacuna, e assim assegurar que múltiplas redes 
virtuais coexistam sem interferência. O XTC ajusta a quantidade de CPU alocada para cada roteador virtual conforme a vazão máxima desejada. 
O comportamento do Xen é modelado utilizando dados experimentais e, a partir deles, o XTC é projetado baseado em controle realimentado. Os resultados obtidos em 
uma rede de testes demonstram a capacidade do XTC em assegurar isolamento e se adaptar a mudanças no sistema.
\paragraph{}
\noindent Palavras-Chave: Virtualização de Redes, Xen, Internet do Futuro, Roteamento.

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% Abstract
\begin{center}
\textbf{ABSTRACT}
\end{center}
      \vspace{0.5cm}

\paragraph{}Today, more and more researchers are engaged in a discussion about the future directions of the Internet.
Many researchers argue that the Internet must be redesigned using all the lessons learned in its years of operation to 
accommodate requirements not initially considered such as security, reliability, etc.
Nevertheless, the complexity to embrace all current Internet requirements in a unique architecture may not be feasible.
One solution is to allow multiple independent networks in parallel using a virtualized substrate. For example,
a physical router can host different virtual routers. Consequently, different architectures could be developed for the Internet, 
each one specialized in a set of requirements. To allow the network virtualization, a virtualization platform must be used.
Xen is a platform for hardware virtualization often used to build virtual routers. This platform, however, does not assure the fundamental requirement of isolation among 
the virtual routers. This work proposes XTC (Xen Throughput Control) to fill this gap, and therefore, to guarantee multiple network coexistence without interference. 
XTC sets the amount of CPU allocated to each virtual router according to the maximum throughput allowed. Xen behavior is modeled by using experimental data, and based on these data, XTC is designed using feedback control. Results obtained in a testbed demonstrate the XTC capacity to isolate and 
to adapt to dynamic system changes.
\paragraph{}
\noindent Keywords: Network Virtualization, Xen, Future Internet, Routing.

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% Siglas
\begin{center}
\textbf{SIGLAS}
\end{center}
      \vspace{0.5cm}

\paragraph{}CPU - \textit{Central Processing Unit};
\paragraph{}CT - Controlador de Tráfego;
\paragraph{}E/S - (Entrada e Saída) ;
\paragraph{}ET - Encaminhador de Tráfego;
\paragraph{}EU - \textit{End User};
\paragraph{}GB - Gigabytes;
\paragraph{}GHz - Gigahertz;
\paragraph{}GT - Gerador de Tráfego;
\paragraph{}GTA - Grupo de Teleinformática e Automação;
\paragraph{}IEEE - \textit{Institute of Electrical and Electronics Engineers};
\paragraph{}IPv4 - \textit{Internet Protocol version 4};
\paragraph{}IPv6 - \textit{Internet Protocol version 6};
\paragraph{}ISP - \textit{Internet Service Provider};
\paragraph{}kp/s - Kilopacotes por Segundo;
\paragraph{}InP - \textit{Infrastructure Provider};
\paragraph{}Mb/s - Megabits por segundo;
\paragraph{}MAC - \textit{Medium Access Control};
\paragraph{}MP - Mecanismo de Policiamento;
\paragraph{}P2P - \textit{Peer-To-Peer};
\paragraph{}QoS - \textit{Quality of Service};
\paragraph{}PC - \textit{Personal Computer};
\paragraph{}PI - \textit{Proporcional-Integral};
\paragraph{}RAM - \textit{Random Access Memory};
\paragraph{}RMSE - \textit{Root Mean Square Error};
\paragraph{}RT - Receptor de Tráfego;
\paragraph{}RV - Roteador Virtual;
\paragraph{}SLA - \textit{Service Level Agreement};
\paragraph{}SP -  \textit{Service Provider};
\paragraph{}TC - \textit{Traffic Control};
\paragraph{}TCP - \textit{Transmission Control Protocol};
\paragraph{}UDP- \textit{User Datagram Protocol};
\paragraph{}VLAN - \textit{Virtual Local Area Network}; 
\paragraph{}VPN - \textit{Virtual Private Network};
\paragraph{}XNetMan - \textit{Xen Network Manager};
\paragraph{}XTC - \textit{Xen Throughput Control}.

\pagebreak
