virtualização de função de rede; encadeamento de serviços; confiabilidade; proteção; unidade de processamento gráfico; gpu; computação paralela; sistema de detecção de intrusão.

O crescimento da demanda da internet tem impulsionado o desenvolvimento de novas arquiteturas de infraestrutura de rede como o network function virtualization (NFV). Nesta arquitetura, as funções de redes são separadas do hardware e implementadas via software de forma que seja executas em um hardware genérico  através de tecnologias de virtualização. Essa nova infraestrutura traz maior flexibilidade além da redução de custos de operação e aquisição comparada com a infraestrutura tradicional composta por middleboxes (dispositivo com hardware proprietário para execução de específica função de rede). Um serviço de telecomunicação é uma funcionalidade ponta-a-ponta oferecida aos usuários pelas operadoras de rede, geralmente consiste em várias funções de rede encadeadas em uma ordem específica. O processo para a construção dessas cadeias é conhecido como service function chaining (SFC). Com a flexibilidade do NFV, as funções de redes podem ser implantadas de forma escalável, remotamente e durante a operação da rede aumentado a complexidade do SFC além de que para garantir a confiabilidade dos serviços às vezes é necessária a realização de SFC para recursos de reserva (backup). Uma outra consideração em relação ao NFV, é o desempenho da função de rede. Espera-se que as funções implementadas via software tenham pelo menos o mesmo desempenho ou melhor do que as presentes em middleboxes. Entretanto, com a migração de um hardware específico para um genérico com propósitos gerais, possibilita a utilização de outros hardware que também vem sendo utilizado para propósitos gerais como as graphic processing units (GPUs). Diante do exposto, esta tese investiga dois pontos do NFV, a confiabilidade e o desempenho. O primeiro ponto foca na topologia de rede como um todo e na otimização de recursos no encadeamento de serviços garantindo a confiabilidade do serviço. Enquanto o segundo ponto foca no desempenho de uma única função de rede virtualizada utilizando processamento paralelo em GPU para reduzir o tempo de processamento de pacotes e consequentemente aumentar o throughput da rede.