Redes Definidas por Software

Material do seminário da disciplina História e Futuro da Computação 2013.1

Transcript

1. Redes  Definidas  por  So/ware   Nathália  Lemoine   Rafael  Rocha   Rafael   Marinheiro   Rodrigo  Alves   História  e  Futuro  da  Computação  –  2013.1  
2. Redes  Definidas  por  So/ware   MoKvação   Uma  abordagem  para  o  trabalho  com  Redes  de   Computadores  que  abstrai  o  acesso  hardware  e   oferece  virtualização  dessas  redes  visando   oferecer  uma  infraestrutura  mais  flexível  e   gerenciável    
3. Redes  Definidas  por  So/ware   MoKvação   Uma  abordagem  para  o  trabalho  com  Redes  de   Computadores  que  abstrai  o  acesso  hardware  e   oferece  virtualização  dessas  redes  visando   oferecer  uma  infraestrutura  mais  flexível  e   gerenciável       Propõe  soluções  que  permitam  a  administração   de  redes  através  de  um  sistema  controlador  que   não  requer  acesso  Vsico  aos  switches  da  rede  
4. Surgimento   2005   Stanford  University   Imagens:  Wikipedia  
5. Problemas  
6. Problemas   •  Pouca  flexibilidade  nos  equipamentos  de  rede  atuais  
7. Problemas   •  Pouca  flexibilidade  nos  equipamentos  de  rede  atuais   •  Arquiteturas  compostas  por  camadas  de  so/ware  fechada  e   hardware  proprietário  
8. Problemas   •  Pouca  flexibilidade  nos  equipamentos  de  rede  atuais   •  Arquiteturas  compostas  por  camadas  de  so/ware  fechada  e   hardware  proprietário   •  Soluções  de  alto  custo  que  dificultam  a  inserção  de  novas   funcionalidades    
9. Problemas   •  Pouca  flexibilidade  nos  equipamentos  de  rede  atuais   •  Arquiteturas  compostas  por  camadas  de  so/ware  fechada  e   hardware  proprietário   •  Soluções  de  alto  custo  que  dificultam  a  inserção  de  novas   funcionalidades     •  Controle  de  roteamento  de  dados  e  o  módulo  de  transmissão   de  dados  fortemente  acoplados  (no  mesmo  hardware)  
10. Problemas   •  Pouca  flexibilidade  nos  equipamentos  de  rede  atuais   •  Arquiteturas  compostas  por  camadas  de  so/ware  fechada  e   hardware  proprietário   •  Soluções  de  alto  custo  que  dificultam  a  inserção  de  novas   funcionalidades     •  Controle  de  roteamento  de  dados  e  o  módulo  de  transmissão   de  dados  fortemente  acoplados  (no  mesmo  hardware)  
11. Redes  Definidas  por  So/ware   MoKvação   Abstrações  nos  ajudam  a  dividir  grandes   problemas  em  problemas  menores  e  mais   tratáveis.  Porque  não  usamos  isso  para   gerenciar  redes?  
12. Redes  Definidas  por  So/ware   Propostas  
13. Redes  Definidas  por  So/ware   Propostas   •  Buscar  a  separação  entre  os  módulos  de  controle  de   roteamento  de  dados  e  de  transmissão  de  dados  
14. Redes  Definidas  por  So/ware   Propostas   •  Buscar  a  separação  entre  os  módulos  de  controle  de   roteamento  de  dados  e  de  transmissão  de  dados   •  Possibilitar  o  controle  remoto  dos  disposiKvos  de  transmissão   de  dados  (roteadores,  switches,  etc),  assim  podemos  testar   novos  protocolos  sem  trocarmos  o  hardware  existente  
15. Redes  Definidas  por  So/ware   Propostas   •  Buscar  a  separação  entre  os  módulos  de  controle  de   roteamento  de  dados  e  de  transmissão  de  dados   •  Possibilitar  o  controle  remoto  dos  disposiKvos  de  transmissão   de  dados  (roteadores,  switches,  etc),  assim  podemos  testar   novos  protocolos  sem  trocarmos  o  hardware  existente   •  Promover  o  melhoria  no  desempenho  da  rede  através  da   adoção  de  disposiKvos  controladores  mais  poderosos  
16. Redes  Definidas  por  So/ware   Ilustração   Separação  entre  os  módulos  de  controle  de  roteamento  de  dados  e  de   transmissão  de  dados  
17. Redes  Definidas  por  So/ware   Ilustração  
18. Não  está  só  na  Academia   Redes  Definidas  por  So/ware  são  de  grande   uKlidade  e  uso  na  indústria,  já  nesse  momento     Apesar  de  relaKvamente  nova  a  área  já  é   bastante  explorada  por  várias  empresas  
19. PerspecKva   Muita  gente  com  credibilidade  acredita  que   SDN  é  o  futuro  da  Internet   Imagens:  Wikipedia  
20. OpenFlow   •  Proposto  por   pesquisadores  de   Stanford   •  Baseia-­‐se  em   elementos   programáveis:   Switches  OpenFlow  
21. OpenFlow  Switch   •  Controlador  externo   •  Tabela  de  fluxo   •  Ações   •  Protocolo  OpenFlow  
22. Tabela  de  Fluxo   •  Traduz  fluxos  em  ações   •  Deve  ser  programável   •  Em  disposiKvos  comerciais,  pode  ser   implementada  na  TCAM  
23. Tabela  de  Fluxo  
24. Ações  do  OpenFlow   1.  Redirecionar  o  fluxo  para  o  controlador   2.  Redirecionar  o  fluxo  para  uma  porta   3.  Descartar  o  fluxo   4.  Seguir  o  pipeline  padrão  (Para  disposiKvos   comerciais)  (Opcional)   5.  Pop/Push  Header  (Opcional)  
25. Protocolo  OpenFlow   •  Os  disposiKvos  que  suportam  as  ações  1-­‐3   são  chamados  de  Switches  OpenFlow  do  Tipo   0   •  Numa  rede  formada  por  Switches  OpenFlow   do  Tipo  0,  não  há  necessidade  de  cabeçalhos   TCP/IP   •  A  compaKbilidade  com  redes  TCP/IP  pode  ser   atribuída  com  as  ações  4-­‐5  
26. Vantagens   •  Performance  
27. Vantagens   •  Performance   •  Escalabilidade  
28. Aplicações   Redes  especializadas  e  novos  Protocolos     O  uso  de  SDN’s  implica  no  fim  do  “engessamento  da   Internet”  (resultado  da  arquitetura  formada  de:  so/ware   fechado  rodando  sobre  hardware  proprietário),  permiKndo  que   pesquisadores,  distribuidores  ou  simples  usuários  configurem   suas  redes  para  uma  aKvidade  especializada,  assim  como   permite  a  criação  e  teste  de  novos  protocolos  de  rede.    
29. Aplicações   Meio  industrial     Empresas  já  prestam  serviços  e  desevolvem  equipametos  para   criação  de  uma  rede  com  a  tecnologia  openFlow.    
30. Aplicações   Redes  de  celulares     O  uso  de  SDNs  permite  o  uso  transparente  de  diversas  redes  de   acesso  (Wi-­‐Fi/3G/WiMAX),  pois  ocorre  uma  separação  do   provedor  de  infraestrutura  do  provedor  de  serviços.    
31. Aplicações   Serviços  de  Cloud  compuKng     Provedores  de  soluções  IaaS  (Infrastructure  as  a  Service)  
32. Referências   •  “OpenFlow  e  redes  definidas  por  so/ware:  um  novo  paradigma  de  controle  e   inovação  em  redes  de  pacotes”   •  N.  McKeown,  T.  Anderson,  H.  Balakrishnan,  G.  Parulkar,  L.  Peterson,  J.   Rexford,  S.  Shenker,  and  J.  Turner,  “Openflow:  enabling  innovaKon  in  campus   networks,”  SIGCOMM  Comput.  Commun.  Rev.,  vol.  38,  no.  2,  pp.  69–74,  Mar.   2008.  [Online].  Available:  hyp://doi.acm.org/10.1145/1355734.1355746   •  K.  Greene,  “Tr10:  So/ware-­‐defined  networking,”  MIT  Technology  Review,  Apr.   2009.  [Online].  Avail-­‐   •  able:  hyp://www2.technologyreview.com/arKcle/412194/tr10-­‐so/ware-­‐   defined-­‐networking/   •  M.  Casado,  M.  J.  Freedman,  J.  Pezt,  J.  Luo,  N.  McKeown,  and  S.  Shenker,   “Ethane:  taking  control  of  the  enterprise,”  SIGCOMM  Comput.  Commun.  Rev.,   vol.  37,  no.  4,  pp.  1–12,  Aug.  2007.  [Online].  Available:  hyp://doi.acm.org/ 10.1145/1282427.1282382  
33. Referências   •  V.  R.  Gudla,  S.  Das,  A.  Shastri,  G.  Parulkar,  N.  McKeown,  L.  Kazovsky,  and  S.   Yamashita,  “Experimental  demonstraKon  of  openflow  control  of  packet   and  circuit  switches,”  in  OpKcal  Fiber  CommunicaKon  Conference.  OpKcal   Society  of  America,  2010.   •  A.VoellmyandJ.Wang,“Scalableso/waredefinednetworkcontrollers,”   SIGCOMM  Comput.  Commun.  Rev.,  vol.  42,  no.  4,  pp.  289–290,  Aug.  2012.   [Online].  Available:  hyp://doi.acm.org/10.1145/2377677.2377735     •  C.  Rothenberg,  M.  Nascimento,  M.  Salvador,  and  M.  Magalhães,   “Openflow  e  redes  definidas  por  so/ware:  um  novo  paradigma  de   controle  e  inovação  em  redes  de  pacotes,”  Caderno  CPqD  de   •  Tecnologia,  vol.  7,  no.  1,  pp.  65–76,  Jun.  2011.  [Online].  Available:  ”hyp:// www.cpqd.com.br/cadernosdetecnologia/Vol7  N1  jul2010  jun2011/pdf/ arKgo6.pdf”  
34. Dúvidas  
35. Obrigado!