Análise e Gerenciamento de Rede através de Grafos em Redes Definidas por Software

Trabalho apresentado durante o XXXII Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos sobre Redes Definidas por Software.

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1. Análise e Gerenciamento de Rede através de Grafos em Redes Definidas por Software Gustavo Pantuza Frederico Sampaio Luiz F M Vieira Dorgival Guedes Marcos A M Vieira XXXII Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos
2. Introdução • modelo de representação em grafos do plano de controle • estado da rede em tempo real • visão topológica global e consistente • base para outras aplicações
3. • baseado em eventos • elementos da rede são entidades (Entity) • design modular • simples e de fácil experimentação Controlador POX
4. Design
5. Módulo graph • grafo representa a rede • vertices representam switches e hosts • arestas representam links
6. Módulo graph • vértices e arestas contêm dados extras ◦ dados gerados pelas aplicações ◦ dados coletados, como os contadores de fluxo do Openflow que são coletados pelo módulo graph • depende apenas do módulo topology
7. Detecção de entidades Via módulo topology • canal de eventos de modificação da rede ◦ recebe eventos dos publishers e envia para os subscribers • notifica entrada e saída de entidades ◦ controller, switch, port, link e host
8. Detecção de switches e links Via módulo of.topology integra os módulos openflow e topology • descoberta de entrada e saída de switches, links e portas • recebe eventos da classe discovery que utiliza o protocolo LLDP
9. Detecção de hosts Via módulo host_tracker descobre hosts • descoberta e atualização por evento, PacketIn e DHCP • disponibilidade por ARP ping • saída de host via timeout (timerInterval)
10. Exemplo de detecção
11. Exemplo de detecção
12. Remoção de host • verifica via ARP Ping se o host está ativo • timeout customizável • evento de HostLeave • vértice e a aresta relacionados são removidos do grafo
13. Remoção de switch • switch ligado ao controlador (openflow) • evento de SwitchLeave • remove-se do grafo o vértice do switch e todos os links e hosts conectados
14. Identificação de tráfego na rede
15. Experimentos Mininet com suporte à topologia dinâmica • métodos de inclusão e remoção de contoller, switch, host, link • extensão da classe de comandos (CLI) • teste dinâmico com diversas topologias
16. Representação da rede
17. Interface de programação (API) ➔ get_vertex() ➔ get_adjacents() ➔ snapshot() ➔ to_dot() ➔ get_mst() ➔ getters & setters
18. Árvore geradora mínima • alarme quando a árvore não estiver conexa • flood inteligente e mais barato • balanceamento de carga em links com menor tráfego • soluções Green MST (redução de consumo)
19. Conclusão • grafo da rede em tempo real no POX • fornece um modelo básico para o plano de controle (visão global da rede) • auxilia outras aplicações • base para aplicações de gerenciamento