A new Framework to enable rapid innovation in Cloud Datacenter through a SDN approach

Abstract

In the last years, the widespread of Cloud computing as the main paradigm to deliver a large plethora of virtualized services significantly increased the complexity of Datacenters management and raised new performance issues for the intra-Datacenter network. Providing heterogeneous services and satisfying users’ experience is really challenging for Cloud service providers, since system (IT resources) and network administration functions are definitely separated. As the Software Defined Networking (SDN) approach seems to be a promising way to address innovation in Datacenters, the thesis presents a new framework that allows to develop and test new OpenFlow–based controllers for Cloud Datacenters. More specifically, the framework enhances both Mininet (a well–known SDN emulator) and POX (a Openflow controller written in python), with all the extensions necessary to experiment novel control and management strategies of IT and network resources. Further more, the framework was validated by implementing and testing well known policies. Hybrid allocation policies (considering both network and servers) were also implemented and scalability tests were performed. This work was developed under the ERASMUS student mobility program, in the Telecommunication Networks Research Group, Dept. of Information Engineering, University of Pisa, and resulted in the paper Datacenter in a box: test your SDN cloud-datacenter controller at home that was accepted into EWSDN2013.

Nos últimos anos, a difusão da computação em nuvem como o principal paradigma para oferecer uma grande variedade de serviços virtualizados aumentou significativamente a complexidade da gestão de Datacenters e trouxe novos problemas de desempenho para a sua rede interna. A prestação de serviços heterogêneos e a satisfação dos utilizadores tornou-se um desafio para os provedores de serviços em nuvem, uma vez que as funções de administração de rede e do sistema (recursos de TI) estão definitivamente separados. Como o Software Defined Networking (SDN) aparenta ser um caminho promissor para tratar a inovação em Datacenters, a tese apresenta uma nova framework que permite desenvolver e testar novos controladores baseados em Openflow para Datacenters. Mais especificamente, a framework melhora o Mininet (um emulador SDN) e POX (um controlador OpenFlow escrito em python), com todas as extensões necessárias para o desenvolvimento de novas estratégias de TI e de gestão das redes de controlo. Além disso, a framework foi validada através da implementação e teste de políticas conhecidas. Políticas híbridas de alocação de máquinas virtuais (considerando tanto os servidores como as redes) foram implementadas e testes de escalabilidade foram realizados. Este trabalho foi desenvolvido no âmbito do programa de mobilidade de estudantes ERASMUS, no Grupo de Investigação em Redes de Telecomunicações TLCNETGRP, Departamento de Engenharia de Informação da Universidade de Pisa, do qual resultou a elaboração do artigo Datacenter in a box: test your SDN cloud-datacenter controller at home que foi aceite no EWSDN2013.