Encaminhamento de tráfego em redes SDN (Software-Defined Networking)

Abstract

Through the exponential growth of the internet service usage comes the inevitability of the creation of a tool that can both be useful and versatile in the management of all of the created traffic volume. From this necessity arises the concept of Software-Defined Networking (SDN), that aims to offer a set of protocols and technologies capable of easing the management and the efficiency of maintenance of the various network infrastructures that require its usage. This work aims for the initial comparison of the multiple capacities of several SDN controllers existent in the market, specifying their programming languages and characteristics. After such comparison follows the selection of one of the SDN controllers, in order for a prototype of a traffic forwarding solution to be developed, as to get the most out of the chosen controller’s characteristics and of the global SDN approaches. That same developed solution should allow for multiple characteristics, highlighting the possibility of its capacity to deal with traffic forwarding under specific parameters. Initially, the solution should incorporate the Dijkstra Algorithm to calculate the shortest paths and inject its results into the network, as it also should immediately converge after link failure. Then, it should also be conducive to events that occur in real time, it should allow for link or router protection in the infrastructure, effectively react to link failure, react to different load levels in the network, flow traffic forwarding through specific routes, topology multiplexing through different virtual networks, among others. That way, the developed prototype may come up as an alternative SDN approach to certain well-known interior routing protocols, such as Routing Information Protocol (RIP) and Open Shortest Path First (OSPF).

Através do crescimento exponencial da utilização dos serviços internei, advém a inevita-bilidade da criação de uma ferramenta que seja simultaneamente útil e versátil na gestão de todo o volume de tráfego criado. É desta necessidade que surge o conceito de Software-Defined Networking (SDN), que visa oferecer um conjunto de protocolos e tecnologias, capazes de facilitar a gestão e a eficácia de manutenção das demais infraestruturas de rede que procurem a sua utilização. Este trabalho visa a comparação inicial das várias capacidades dos demais controlado-res SDN existentes no mercado, enunciando as suas linguagens de programação e carac-terísticas. Após tal comparação, será feita a escolha de um dos controladores SDN de forma a que seja desenvolvido um protótipo de uma solução de encaminhamento de tráfego, tirando o máximo de proveito das características do controlador e das abordagens SDN. A solução desenvolvida deverá permitir uma plenitude de características, destacando-se a possibilidade de poder estar vocacionado para lidar com encaminhamento de tráfego consoante vários parâmetros. Inicialmente deverá incorporar o algoritmo de Dijkstra para cálculo de caminhos mais curtos e injeção de rotas, assim como deverá convergir de imedi-ato após falhas de links. Seguidamente, deverá também ser propício a eventos que ocorram em tempo real, permitir a proteção de links ou routers da infraestrutura, reação eficaz após falhas de links, reação consoante diversos níveis de carga na rede, encaminhamento de fluxos de tráfego através de rotas específicas, multiplexagem da topologia por diferentes redes virtuais, entre outros. Deste modo, o protótipo desenvolvido surge, assim, como uma abordagem SDN alternativa a certos protocolos de encaminhamento interno conhecidos, tais como o Routing Information Protocol (RIP) e Open Shortest Path First (OSPF).