Defesa – Tese de Guilherme Rego Rockembach
Aluno(a): Pedro Arthur Pinheiro Rosa Duarte
Orientador(a): Weverton Luis da Costa Cordeiro
Coorientador(a): José Rodrigo Furlanetto de Azambuja
Título: Mind the Path: Virtual Network Function Placement and Chaining in a Programmable Data Plane Era
Linha de Pesquisa: Arquiteturas, Protocolos e Gerência de Redes e Serviço
Data: 19/06/2026
Hora: 09:00
Local: Esta banca ocorrerá de forma híbrida (virtual e presencial), na sala Sala 215 / 43412 do Instituto de Informática/UFRGS e pelo link https://mconf.ufrgs.br/webconf/00162388.
Banca Examinadora:
-Jeferson Campos Nobre (UFRGS)
-Carlos Raniery Paula dos Santos (UFSM)
-Marcelo Caggiani Luizelli (UNIPAMPA)
Presidente da Banca: Weverton Luis da Costa Cordeiro
Resumo: Na última década, o ecossistema de redes tem navegado por uma mudança de paradigma, migrando de arquiteturas rígidas e centradas em hardware para soluções definidas por software. Essa mudança é impulsionada pela necessidade de implantação rápida de serviços, escalabilidade e utilização eficiente dos recursos de infraestrutura. Duas principais tecnologias direcionam essa transformação: a Virtualização de Funções de Rede (NFV) e as Redes Definidas por Software (SDN). Juntas, elas desacoplaram as funções de rede de dispositivos de hardware proprietários e separaram a lógica de controle dos planos de encaminhamento. Enquanto a NFV virtualizou as camadas superiores da pilha de protocolos (Camadas 4-7) encapsulando funções como firewalls e balanceadores de carga em Funções Virtuais de Rede (VNFs), a rede de transporte subjacente (Camadas 2-3) manteve, em grande parte, um caráter “ossificado”. Essa limitação ? ? cada vez mais incompatível com os requisitos emergentes de novos protocolos, como Named Data Networking (NDN), SCION e In-band Network Telemetry (INT), que exigem comportamentos diferentes de análise e encaminhamento de pacotes. O advento dos Planos de Dados Programáveis (PDPs), alavancados por linguagens de domínio específico como P4 e arquiteturas de hardware programáveis, promete eliminar essa rigidez. Os PDPs permitem os operadores de rede a injetar lógica personalizada de processamento de pacotes diretamente no dispositivo de comutação, redefinindo a rede não apenas como um transporte de dados, mas como uma plataforma programável capaz de executar lógica complexa e específica de serviço em velocidade de linha (line rate). No entanto, essa nova flexibilidade introduz um desafio operacional inédito e substancial que a literatura existente tem largamente negligenciado: o gerenciamento de caminhos programáveis no contexto do Encadeamento de Funções de Serviço ( SFC). Esta tese propõe uma pesquisa que aborda a orquestração do posicionamento e encadeamento de VNFs em planos de dados programáveis. Este trabalho identifica a lacuna entre a orquestração NFV de alto nível e a programabilidade do plano de dados de baixo nível. Propõe-se uma solução de duas camadas que integra um mecanismo de decisão de VNFPC ciente de caminhos programáveis — utilizando Programação Linear Inteira Mista (MILP) e Deep Q-Learning (DQN) — com um mecanismo de Escalonamento de Switch Virtual Programável baseado em Empacotamento de Tiras de Nível Bidimensional (2LSP). Ao tratar switches virtuais programáveis como entidades de primeira classe dentro da infraestrutura NFV, esta solução garante a coexistência de serviços de rede heterogêneos, abrindo caminho para redes altamente adaptáveis e multi-inquilinas (multi-tenant).
Palavras-Chave: Plano de Dados Programáveis, Redes Definidas por Software, Encadeamento e Posicionamento de VNFs, Programação Linear Inteira Mista, Double Deep Q-Networks