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Título: KeyFlow : uma proposta para o provimento de conectividades fabric no núcleo de redes definidas por software
Autor(es): Oliveira, Rafael Emerick Zape de
Orientador: Martinello, Magnos
Coorientador: Ribeiro, Moisés Renato Nunes
Palavras-chave: Redes definidas por software (SDN)
OpenFlow (Protocolo de rede de computador)
Data do documento: 26-Jun-2014
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Citação: OLIVEIRA, Rafael Emerick Zape de. KeyFlow: uma proposta para o provimento de conectividades fabric no núcleo de redes definidas por software. 2014. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico.
Resumo: O grande volume de pacotes/fluxos nas futuras redes de núcleo exigirá um processamento altamente eficiente dos cabeçalhos nos elementos de comutação. Simplificar a operação de busca(lookup) nos elementos de comutação de núcleo é fundamental para o transporte de dados a taxas elevadas e com baixa latência. O hardware de rede flexível combinado com controle de rede ágil também são propriedades essenciais para as futuras redes definidas por software. Argumenta-se que somente com mais desacoplamento entre o plano de controle e plano de dados que haverá a flexibilidade e agilidade nas redes definidas por software para as novas soluções de redes de núcleo. Este trabalho propõe uma nova abordagem denominada KeyFlow para construir um modelo de rede flexível fabric. A idéia é substituir a busca na tabela na máquina de encaminhamento por operações elementares com base em um sistema numérico de resíduos. Isso fornece ferramentas para projetar uma rede sem estado no núcleo, com a utilização do controle centralizado do OpenFlow. Como prova de conceito, um protótipo é validado usando o ambiente de emulação Mininet e OpenFlow 1.0. Os resultados indicam redução de RTT acima de 50%, especialmente para redes com tabelas de fluxo densamente ocupadas. KeyFlow alcança mais de 30% de redução no volume de estado relativo aos fluxos ativos na rede.
The large bulk of packets/flows in future core networks will require a highly efficient header processing in the switching elements. Simplifying lookup in core network switching elements is capital to transport data at high rates and with low latency. Flexible network hardware combined with agile network control is also an essential property for future Software-Defined Networks (SDN). We argue that only further decoupling between control plane and data plane will unlock that flexibility and agility in SDN for the design of new network solutions for core networks. This paper proposes a new approach named KeyFlow to build a flexible network-fabric-based model. It replaces the table lookup in forwarding engine by elementary operations relying on residue number system (RNS). This provides us tools to design a stateless core network by still using OpenFlow centralized control. A proof of concept prototype is validated using the Mininet emulation environment and OpenFlow 1.0. The results indicate RTT reduction above 50%, especially for networks with densely populated flow tables. KeyFlow achieves above 30% reduction in keeping active flow state in the network.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9637
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