A Unisinos possui basicamente dois projetos no Metropoa: o de vídeo (EnsinaMAN e VideoMAN) e o de Gerência de redes (GD – Gerente Distribuído). A seguir será detalhado a situação atual dos referidos projetos, bem como sua evolução futura.

Uma atividade que está acontecendo como conseqüência da nossa própria capacitação é a capacitação de outras pessoas, através de cursos de extensão, cursos de especialização e palestras de divulgação do consórcio.

Um dos objetivos principais do EnsinaMAN e VideoMAN é obter técnicas e aplicativos para efetuar a transmissão de eventos ocorrendo numa determinada entidade para dentro da mesma, dentro da rede metropolitana e também num âmbito nacional, após a conexão entre as RMAVs brasileiras.

Essa transmissão deverá acontecer utilizando-se multicast (a fim de não sobrecarregar a rede) e levando em consideração aspectos de COS e QoS para manter a qualidade e sincronismo do vídeo e áudio). Isso tudo através de protocolos padrão. Atualmente está se fazendo um estudo para escolha do melhor protocolo para a implementação. Por enquanto estamos analisando a RFC que trata de RTP sobre MPEG e o H.323.

Os bolsistas Gaspare Giuliano Elias Bruno e Maiko de Andrade estão trabalhando na implementação de um sistema para esse projeto, como será mais detalhado nas atividades dos referidos bolsistas. Atualmente o bolsista Plínio Silva de Garcia está auxiliando no estudo dos protocolos H.323, a fim de conhecermos melhor o seu funcionamento.

Outro objetivo que pretende-se conseguir é uma evolução da implementação acima descrita que efetue videoconferência com qualidade e em multicast na rede metropolitana.

Uma outra tarefa que vale a pena mencionar é a criação de uma base de dados de vídeos educacionais, principalmente palestras técnicas relacionadas à Internet2, obtidas em diversos eventos, como por exemplo o workshop de Internet2 em Curitiba (maio 99) e o SBRC99 em Salvador (maio 99). O boslista David Mário Birck está criando e disponibilizando essa base de vídeos, e Plínio Silva de Garcia o está auxiliando.

Procurando não ficar de fora do que acontece no mercado, os bolsistas José Roberto Gossler, Plínio Silva de Garcia, David Mário Birck e Luis Felipe Balbinot eventualmente testam algum software novo ou novas versões dos existentes, a fim de verificar se algum deles atinge a qualidade que necessitamos para cumprir os objetivos.

O objetivo principal na área de gerência da Unisinos é conseguir interoperar diferentes plataformas de gerência de redes, como por exemplo o SunNetManager, o HP OpenView e o Tivoli da IBM. Dessa forma, pode-se nomear um gerente único para o Metropoa, e ele teria controle sobre os equipamentos da sua entidade e das outras vinculadas ao consórcio.

Entretanto, não pode-se esquecer a segurança interna da rede, ou seja, o gerente único não pode ter acesso ilimitado aos equipamentos dos parceiros, e sim a um conjunto de dados especificamente liberados para acesso remoto. Esse aspecto também está sendo levado em consideração.

Para alcançar tal objetivo, está se estudando as MIBS dos equipamentos recebidos, e pretende-se chegar a um consenso geral no consórcio sobre os objetos gerenciados.

Adicionalmente a isso, pretende-se construir uma ferramenta integrada de gerência, ou seja, um agente de middleware entre os objetos gerenciados e a plataforma de gerência. Esse agente teria uma certa inteligência, capturando os dados necessários a partir da MIB, tratando-os adequadamente e encaminhando-os quando necessário para a plataforma de gerência de cada fabricante. Por exemplo, o agente poderia fazer pings de tempos em tempos para os equipamentos dos consorciados, avisando em caso de falha através da conexão alternativa (Internet1).

A área de gerência na Unisinos conta com a participação dos bolsistas Luis Felipe Balbinot e David Mário Birck, que atualmente estão trabalhando intensivamente no desenvolvimento dessa ferramenta.

Uma das primeiras atividades realizadas nessa área foi a de estudar a MIB ATM dos equipamentos IBM e utilizar o software de domínio público MRTG (Multi Router Traffic Grapher), para monitoramento dos equipamentos e acesso via web.

Outro projeto importante nessa área é para estudo de tráfego ATM. Para tanto, está se montando um analisador ATM de baixo custo, ou seja, a partir de um software de domínio público e de uma máquina Pentium III que se pretende adquirir, mais duas placas ATM 155Mbps, splitters óticos e Sistema Operacional FreeBSD, pretende-se montar um analisador de células ATM. O resultado poderá servir de base para os outros participantes das RMAVs, caso tenham necessidade de analisar tráfego ATM e não queiram pagar os altos custos de analisadores comerciais.

• 1 SWITCH ATM 8285
• 1 porta OC3 monomodo
• 2 portas OC3 multimodo
• 3 portas UTP 155 Mbps ATM
• 2 portas E3
• 1 porta E1/T1
• 1 módulo WAN
• 2 módulos LAN
• 1 SWITCH ETHERNET 8271
• 1 IBM RISC/6000
• 3 PCs IBM 300 GL
• 1 Placa ETHERLINK XL 3COM ETHERNET
• 12 Placas ATM 25 Mbps
• 1 Licença p/ o Sistema Operacional AIX 4.2.1
• 3 Licenças p/ o Sistema Operacional W95

• 1 FC 5003 (Módulo p/ 3 Portas)
• 1 FC 5012 (Módulo UTOPIA – Conexão de PABX)
• 6 FC 8800 (Porta ATM 155 MMF)

• 1 8265 - 17S ATM Switch – Roteador Digital
• 2 IP ATM SMF I/O para 155M Flex
• 1 Univ. Code Dowload Kit
• 1 PCMCIA PNNI Code Card
• 1 CD-ROM 8265
• CP/ Switch Memory Upgrade 16Mb
• 1 Control Point Module 16 Mb
• 2 Fontes de Alimentação – 415w Power Supply
• 1 Placa de Controle 82628000 – Controller Module
• 1 Kit de Istalação HUB – 4P 155 Mbps Flexible ATM Module
• 1 Placa de Adaptação – Upgrade do 8271
• 2 Cabos

• 8271: provê acesso ao Metropoa por estações Ethernet com placas Ethernet (forma a nuvem Ethernet mostrada na figura).
• 8285: provê acesso ao Metropoa por estações ATM com LAN Emulation (forma a nuvem ATM mostrada na figura)
• Auditório do C6/6 – auditório com aproximadamente 200 lugares usado para transmissão de eventos ao Metropoa e para dentro da rede da Unisinos quando a linha pontilhada estiver pronta.
• Auditório do Pe Werner – auditório com aproximadamente 1500 lugares usado para transmissão de eventos ao Metropoa (quando a linha pontilhada estiver pronta)
• IBM F40: servidor
• Pentium III analisador ATM – usado para análise de tráfego ATM.

Os seguintes bolsistas ITI CNPq estão trabalhando ativamente nos projetos do Metropoa na Unisinos: David Mário Birck, Gaspare Giuliano Bruno, José Roberto Gossler, Luis Felipe Balbinot, Maiko de Andrade e Plínio Silva de Garcia. A seguir estão listadas as atividades de cada um deles, divididas em atividades já realizadas, em andamento e planos para próximo ano.

• Criação de uma base de vídeos com RealProducer a partir de algumas palestras de diversos eventos que estão sendo filmados pela equipe do PRAV, como por exemplo o workshop de Internet2 em Curitiba (maio de 99) e o SBRC em Salvador (maio de 99).
• Instalação de um servidor Realplayer apresentando a rádio Unisinos ao vivo (som e vídeo), mostrando eventos que acontecem semanalmente na rádio, bem como apresentação de shows ao vívo e entrevistas com diversas personalidades.

• Montagem de um analisador ATM de baixo custo através de splitters óticos e um software de livre domínio.
• Uma pesquisa conjunta com o Bolsista Luís Felipe Balbinot com o objetivo de criar um gerente intermediário que adiciona uma camada entre uma plataforma de gerência e um objeto gerenciável. O projeto é para ser desenvolvido em Java e C, e seu detalhamento está no plano de atividades para o próximo ano do bolsista Luis Felipe Balbinot.

• Estudos do protocolo RTP (Real-Time Protocol) de acordo com a RFC 1889
• Análise das especificações H.323 do ITU-T
• Estudos para transmissão em tempo real via MPEG.

• Análise das especificações definidas pela ITU-T para compressão de áudio (G.729) e vídeo (H.261)
• Estudos do padrão MPEG para transmissão em rede (RFC 2250)
• Análise das especificações definidas pela ITU-T para sinalização (H.225, H.245)
• Análise dos protocolos de QoS em IP (RSVP - RFC 2205, 2208, 2209, 2490) e ATM, com integração (RFC 2379, 2380)

A partir dos estudos acima descritos, pretende-se implementar uma aplicação, a partir do software Pcast (ver atividades já realizadas), onde se capture áudio e vídeo e se transmita em tempo real via multicast para os outros consorciados.

A aplicação descrita acima vai permitir, por exemplo, que se filme um evento no auditório central da Unisinos e se transmita em tempo real via multicast para pontos de dentro da Universidade e outras entidades do consórcio Metropoa, bem como, num futuro próximo, para as outras RMAVs no Brasil.

Essa implementação está sendo desenvolvida em conjunto com o bolsista Maiko de Andrade, e ele é o responsável pela parte da interface com o usuário. A linguagem escolhida é o Visual C++ e a plataforma será para cliente em Windows e servidor em Linux.

A partir dessa implementação, pretende-se expandir o software para que ele suporte videoconferência via multicast com qualidade na rede.

Vale ressaltar que os padrões a serem escolhidos obedecerão padrões, e estudos estão sendo feitos para decidir entre MPEG e H.323. A situação atual é que não se tem conhecimento sobre a qualidade que cada padrão pode oferecer, provocando os estudos atuais.

No estudo das ferramentas utilizadas, assim como nos testes realizados, foram levados em consideração fatores como: facilidade de operação do aplicativo, qualidade da imagem recebida, tamanho da imagem, número de quadros recebidos por segundo, além do consumo de banda que cada aplicação necessita.

• Elaboração de um documento efetuando comparação entre os padrões MPEG1, MPEG2, MPEG3 e MPEG4 abordados no 17º Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores em Salvador - BA do qual participei.
• Estudo do simulador ATM-TN

• Estudo e Aplicação dos Softwares para videoconferência I-VISIT e VDOLIVE (que utiliza padrão de compactação em MPEG1).
• Estudo dos Simuladores ATM-TN e REAL.
• Modelagem e simulação de uma rede local Ethernet/ATM para o estudo do tráfego de informações e possível mudança na etrutura da topologia para melhoria de desempenho.

Implementação do projeto "Distribuição de Vídeo MPEG Através IP Multicast Utilizando Multicast Routers", descrito a seguir.

O objetivo deste projeto é criar uma grande rede de distribuição de vídeo no formato MPEG-1 usando bandas de até 5Mbits/s com os softwares StarCast e StarLive da PictureTel. O StarCast é utilizado para a distribuição de vídeo MPEG near-on-demand que foi previamente armazenado em disco. Já o StarLive permite a captura e transmissão de vídeo MPEG em tempo real, através do uso de placas específicas de captura de vídeo MPEG.

Ambos softwares utilizam IP multicast para trafegar o vídeo. Desta forma será criada uma estrutura usando-se Mrouters (Multicast Routers) para que túneis DVMRP sejam criados entre as instituições, permitindo que seja realizado um roteamento multicast para todos os membros do consórcio.

Os Mrouters serão as estações IBM RS/6000 que estão rodando AIX 4.2.1. Estas estações receberão o tráfego multicast encapsulado pela interface ATM 155Mbps e irão distribuí-lo através de interfaces Ethernet 10Mbps, 100Mbps ou até mesmo em outras interfaces ATM de 25Mbps ou 155Mbps.

Em uma fase final serão feitos testes de QoS para os túneis DVMRP para garantir que o vídeo seja bem distribuído na rede. Também serão testados os softwares Cisco IPTV e Microsoft Media Services, que também possuem transmissão de vídeo MPEG através de IP multicast.

Implementação do projeto "Gerenciamento Hierárquico Através da Delegação de Tarefas Dinâmicas à Sub-Gerentes Distribuídos", descrito a seguir e desenvolvido em conjunto com o bolsista David Mário Birck.

O modelo de gerenciamento de redes usado hoje em dia é praticamente todo centralizado em um único sistema de gerenciamento (NMS). Apesar da arquitetura das redes de computadores ter evoluído para um modelo hierárquico, o mesmo não aconteceu com o sistema de gerenciamento, que continua com o mesmo modelo opaco desde o início.

Nossa abordagem é baseada em estudos de diversos pesquisadores da área de gerência distribuída de redes, incluindo Germán S. Goldszmidt, Yechiam Yemini e Manfred R. Siegl. O nosso projeto está sendo baseado fortemente na tese de doutorado de Manfred R. Siegl, onde ele descreve todo o processo de elaboração e desenvolvimento de agentes extensíveis de nível médio que podem receber tarefas delegadas por gerentes mestres, além de citar pontos interessantes de interoperabilidade entre os agentes e plataformas de gerência existentes.

O projeto irá consistir basicamente das seguintes etapas:

• Estudo e discussão da literatura obtida
• Projeto e estruturação das fases de desenvolvimento
• Desenvolvimento do software
• Implantação e testes em um testbed em uma rede isolada
• Verificação da funcionalidade e geração de relatórios com os resultados obtidos
• Revisão do software, se necessária
• Implantação no consórcio Metropoa
• Verificação da funcionalidade e geração de relatórios com os resultados obtidos

Estamos mantendo contato por e-mail com o Dr. Siegl para esclarecer dúvidas que surgem quanto ao processo de desenvolvimento do sub-gerente.

O software será desenvolvido parte em linguagem Java, parte em linguagem C. Estamos discutindo a possibilidade de todo o software ser desenvolvido em Java.

• Continuação do estudo e pesquisa das normas de videoconferência e transmissão de vídeo da ITU-T, como por exemplo H.320, H.321, H.323, H.324, H.310, H.225, H.245, H.261, H.263 entre outras. Este estudo visa dar suporte a implementação dos projetos EnsinaMan e VideoMan, os quais estarão calcados em tecnologias previamente especificadas na ITU-T.
• Estudo e pesquisa dos Codecs de vídeo e áudio para sessões de videoconferência e transmissão de vídeo. A transmissão de vídeo e videoconferência necessárias aos projetos EnsinaMan e VideoMan serão viabilizadas com codificações de áudio e vídeo previamente propostas como padrão com o objetivo de alcançar a garantia de qualidade e confiabilidade.
• Estudo, pesquisa e implementação de solução na área de videoconferência e transmissão de vídeo utilizando tecnologia desenvolvida pela Real Networks. Uma das formas de oferecer à comunidade (interna e externa) a transmissão de multimídia na rede se fará através da solução deste fabricante, o qual oferece um produto disseminado, de fácil utilização e de qualidade aceitável para nossas ambições iniciais de trabalho.
• Comparativo entre soluções para a área de videoconferência e transmissão de vídeo, analisando suas características, impacto no tráfego de rede através da captura e análise de pacotes, desempenho qualitativo e utilidade nos projetos e objetivos do consórcio. Assim, será possível oferecer conclusões comprovadas através de experimentos sobre a viabilidade ou não da utilização dos atuais produtos disponíveis no mercado frente às necessidades e objetivos do Metropoa.
• Estudo dos pacotes de transmissão de vídeo numa rede de computadores frente a estrutura OSI, confrontando com as atuais tendências de transmissão para redes de alta velocidade abordadas no I Workshop RNP2 em Curitiba - PR e no 17º Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores em Salvador - BA dos quais participei. Esse estudo é complementar e tem como principal objetivo direcionar os outros trabalhos, a fim de que se adaptem às correntes tendências da área de redes no Brasil e no mundo.