A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Internet do Futuro - Definida por Software Alextian Bartholomeu Liberato Diego Mafioletti.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Internet do Futuro - Definida por Software Alextian Bartholomeu Liberato Diego Mafioletti."— Transcrição da apresentação:

1 Internet do Futuro - Definida por Software Alextian Bartholomeu Liberato Diego Mafioletti

2 Estrutura da Apresentação Internet e Datacenters Rede Definida por Software Desafios Princípios Ambiente Virtual - Moodle Demonstração/Visita Resultados Esperados!

3

4 Datacenters

5 Arquiteturas Datacenters

6 Fonte: COUTO et al., 2012 Os servidores desempenham um papel duplo: execução das aplicações e também a retransmissão do tráfego entre os servidores.

7 Comoditização de Datacenters InfiniBand Duas abordagens Comoditização Fonte: TOP500, 2013

8 Agilidade Escalabilidade Tolerância a Falhas Múltiplos Caminhos Configuração Automática Custo Requisitos de Datacenters

9 Encaminhamento Ethernet Encaminhamento Híbrido IP/Ethernet VLAN MPLS Técnicas de Encaminhamento

10 Redes Definidas por Software - SDN Fonte: Adaptado (ONF,2012)

11 OpenFlow OpenFlow fornece um protocolo aberto para programar as tabelas de encaminhamento dos equipamentos da rede. Fonte: Sherwood et al. 2009

12 OpenFlow Fonte: McKeown et al Virtualização de rede Algumas vantagens Distribuição de Rotas Visualização da Rede

13 OpenFlow Fonte: Shourmasti, 2013

14 OpenFlow Fonte: Shourmasti, 2013

15 OpenFlow Features Fonte: Shourmasti, 2013

16 Desafios Tecnologias: – Spanning Tree, VLAN, criação de sub-redes.. Técnicas de encaminhamento: – Não oferecem desempenho, agilidade e flexibilidade.. Virtualização de Servidores: – Permitir múltiplas máquinas virtuais (VMs). Equipamento de prateleira: – Switches de baixo custo não fornece, desempenho, escalabilidade e tabela de encaminhamento.

17 Estas limitações não são resolvidas apenas aumentando a capacidade do enlace; Característica ausente (SDN x DCN): – Gerenciamento do datacenter – Gerenciamento de processamento computacional e armazenamento – Operações diretas na rede Desafios

18 Princípios do Projeto de uma Arquitetura de Datacenter Programável A hipótese é que se for construída uma arquitetura para DC empregando-se os seguintes princípios: 1.Separação do plano de controle do plano de dados 2.Controle centralizado 3.Separação da computação de rotas do tratamento de falhas 4.Roteamento na origem e 5.Separação semântica nos endereços (identificador e localizador) Então o DC será programável provendo a flexibilidade exigida pelas aplicações com garantias de desempenho e baixo custo.

19 Princípio 1 Separação do Plano de Controle do Plano de Dados: – Utiliza protocolo aberto (OpenFlow); – Permite prototipação, inclusive com rede em produção; – “Sistema Operacional de Rede” é separado do plano de dados (encaminhamento); – Inovação.

20 Detalhe Princípio 1 Plano de Controle Plano de Dados Aplicação 1 Aplicação 2 Aplicação n OpenFlow S1 S2 S3

21 Princípio 2 Controle Centralizado: – Visão centralizada no datacenter; – O controlador: (i) calcular todas as rotas entre cada par de hosts (conjunto), e (ii) instalar regras de encaminhamento nos comutadores.

22 Detalhe Princípio 2 Controlador

23 Separação da Computação de Rotas do Tratamento de Falhas: – Separação de cálculo das rotas (na topologia implantada) do tratamento de falhas (quando ocorrem mudanças no estado dos enlaces); – Ignorar todas as mudanças de estado e apenas recalcular caminhos quando ocorrerem mudanças de topologia. Princípio 3

24 Detalhe Princípio 3 s d Controlador

25 Princípio 4 Roteamento Embarcado na Origem: – Rota definida no cabeçalho do pacote. – Simplifica o núcleo ( baixa latência e maior throughput). – Escalabilidade no plano de dados tornando os elementos de encaminhamento sem estado.

26 Detalhe Princípio 4 S1 S2 S3 S4S5S6 S7 S8 S9 S10 s d Controlador Pacote Roteamento Plano!

27 Princípio 5 Separação Semântica nos Endereços (Identificador e Localizador): – Em essência, separar o localizador do identificador de modo que seja transparente para os hosts e compatível com o hardware existente.

28 Detalhe Princípio 5 (MAC + IP) (MAC = PORTA) (MATCH = ACTION) VM 1 VM 2 VM 3 VM n Server 2 Server 1 Server n n PMAC

29 Ambiente - Moodle

30 Demostração

31 Resultados Esperados Projetar uma arquitetura que permita detectar fluxos “elefantes” e tratá-los de forma diferente dos outros fluxos “ratos”, como por exemplo, utilizando caminhos codificados na origem [Ramos et al. 2013] exclusivos para os mesmos, livrando-o do congestionamento. Inclusive de forma preventiva, pois esta rotas já serão definidas na inicialização da topologia; QoS!

32 Virtualizar a rede no datacenter, tendo em vista que as redes utilizarão a mesma infraestrutura física (hardware) para várias VMs, possibilitando inclusive a integração com OpenStack para migração de servidores virtuais [Corradi et al. 2012] Resultados Esperados Integração!

33 Mensurar a escalabilidade do controlador, pois e mesmo ficará, a priori, disponível para questões de gerenciamento rede do datacenter; Resultados Esperados Desempenho!

34 Avaliar o melhor modelo de roteamento para uma certa característica topológica, tais como Fat tree [Al-Fares et al. 2008c], DCell [Guo et al. 2008], e Bcube [Guo et al. 2009] quando sujeito a falhas. As métricas que serão consideradas levam em conta os tempos de reconfiguração, a latência de comunicação, a vazão, etc. Resultados Esperados Desempenho!

35 Finalizando! Finalmente, espera-se contribuir nos estudos sobre SDN aplicadas em redes de datacenter utilizando equipamentos comoditizados. Criando um modelo aberto e eficiente desta proposta de forma a permitir sua reprodução em diversos cenários, tanto acadêmico quanto comercial. Comoditização! INOVAÇÃO!!

36 We are in the early stages of an intellectual voyage. We should keep our minds open while charting our course. [Scott Shenker]

37 Obrigado!

38 Referências TOP500 (2013). Top500 supercomputer sites. Website. Shourmasti, Komail Shahmir, Stochastic Switching Using OpenFlow, Master of Telematics - Communication Networks and Networked Services - Norwegian University of Science and Technology, McKeown, N., Anderson, T., Balakrishnan, H., Parulkar, G. M., Peterson, L. L., Rexford, J., Shenker, S., and Turner, J. S. (2008). Openflow: enabling innovation in campus networks. Computer Communication Review, 38(2):69–74. ONF, O. N. F. (2012). Openflow switch specification version (wire protocol 0x04). Website. https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/sdn-resources/onf- specifications/openflow/openflow-spec-v1.3.0.pdf. COUTO, R. D. S., CAMPISTA, M. E. M., AND COSTA, L. H. M. K. Uma avaliação da robustez intra data centers baseada na topologia da rede. In SBRC 2012, Ouro Preto, MG,2012.


Carregar ppt "Internet do Futuro - Definida por Software Alextian Bartholomeu Liberato Diego Mafioletti."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google