Software Defined Networking e as inovações em rede

Slides da palestra sobre Software Defined Networking (SDN) que explica os conceitos, o funcionamento, o mercado, o futuro dessa tecnologia e como ela tem permitido inovações em redes.

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1. Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 1 / 36 SDN e as inovações em rede DCC - UFMG Gustavo Pantuza 01 de Novembro
2. Apresentação Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 2 / 36
3. SDN • Software Defined Networking (Redes definidas por software) Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 3 / 36
4. SDN • Separa o plano de dados do plano de controle Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 4 / 36
5. Data Plane • Encaminhamento de pacotes • Comutação no hardware do switch Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 5 / 36
6. Control Plane • Decidir como encaminhar os pacotes • Roteamento, políticas e visão topológica Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 6 / 36
7. SDN • SDN é apenas um modelo • Um design para construção e administração de redes • A separação dos planos de controle e de dados torna o funcionamento da rede mais flexível Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 7 / 36
8. Características • Torna a rede programável • Flexibilidade na administração da rede • Controle logicamente centralizado • Configurável via programação • Padronização aberta Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 8 / 36
9. Openflow • Se SDN é só um modelo, como implementá-lo? Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 9 / 36
10. Openflow • Openflow é um protocolo que possibilita experimentos e aplicações em SDN Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 10 / 36
11. Openflow • Artigo publicado em 2008 • Permitiu que pesquisadores pudessem criar experimentos com novos protocolos em redes convencionais Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 11 / 36
12. Porque é tão importante? • A arquitetura da Internet tem deficiências • Inovações em rede custam caro • A arquitetura continua acoplada à infraestrutura • O Openflow define um padrão que qualquer fabricante de hardware de rede pode implementar Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 12 / 36
13. Arquitetura Openflow • Temos dois papeis principais: • Controlador • Switch Openflow • Algo te lembra plano de dados e controle desacoplados? Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 13 / 36
14. Arquitetura do Switch Openflow • Internamente um Switch openflow é assim: Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 14 / 36
15. Arquitetura Openflow • Openflow secure channel: É a conexão segura entre o controlador e o switch openflow • Flow table: É a tabela onde são identificados os fluxos • Para cada fluxo tem-se uma ação (action) a ser tomada Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 15 / 36
16. Arquitetura Openflow • Um fluxo é identificado pelos seguintes campos do cabeçalho Openflow: Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 16 / 36
17. Actions Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 17 / 36
18. Tipos de Actions • Forwarding • Drop • Set • strip • Copy-in • Copy-out • Push • Pop • Dec Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 18 / 36
19. Tabela de Fluxos Header Counters Actions Priority in_port=5 55635 bytes Forward port=8 100 ip=192.168.1.42 port=80 4032 bytes Set rewrite ip=192.168.1.100 500 ipproto=UDP 100 bytes Drop 700 Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 19 / 36
20. Controlador • É um software que se conecta de maneira segura ao switch openflow com o objetivo de manipular sua tabela de fluxos • Esse software pode ser distribuído • Ele representa uma entidade lógica e centralizada • É possível ter visão e controle de estado global da rede • Permite que outros serviços e programas façam requisições e troca de mensagem com o plano de controle da rede • Pode calcular estatísticas da rede Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 20 / 36
21. Controlador • Cabe ao programador lidar com os problemas típicos em desenvolvimento de software: • Tolerância a falha • Persistência • Eficiência • design de implementação • debugging • Testes Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 21 / 36
22. Controlador • Controladores Openflow: • Biblioteca Libfluid para criação de aplicações/controladores em SDN • Nox Controller • Beacon • Pox Controller • Ryu Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 22 / 36
23. Arquitetura Openflow • Uma topologia simples: Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 23 / 36
24. Arquitetura Openflow • Um controlador para vários Switches Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 24 / 36
25. Arquitetura Openflow • Comunicação entre domínios de rede Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 25 / 36
26. Arquitetura Openflow • Controlador distribuído Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 26 / 36
27. Mercado Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 27 / 36
28. Mercado • Quem participa da ONF Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 28 / 36
29. Mercado Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 29 / 36
30. Fabricantes Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 30 / 36
31. Fabricantes Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 31 / 36
32. Mercado Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 32 / 36
33. Case • Google Openflow network Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 33 / 36
34. Futuro Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 34 / 36
35. Futuro • SDN tem sido considerado The next big thing • Os experimentos tem mostrado resultados excelentes • Existe muito área pra pesquisa • Redes modernas para aplicações modernas • Redes programáveis • Padrões abertos para construção de redes Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 35 / 36
36. Dúvidas? Contatos: • email: gustavopantuza@gmail.com • github: pantuza • twitter: @gpantuza • site: http://pantuza.com Gustavo Pantuza (DCC - UFMG) SDN 01 de Novembro 36 / 36