Avaliação de desempenho de um controlador SDN implementado como uma VNF

• Main Author: RAMOS, Danyel Mendes Nogueira
• Other Authors: http://lattes.cnpq.br/8598484164048317
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Pernambuco 2018
• Subjects: Redes de computadores; Avaliação de desempenho
• Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/25355

Submitted by Pedro Barros ([e-mail]) on 2018-08-01T19:46:31Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Danyel Mendes Nogueira Ramos.pdf: 6326279 bytes, checksum: 464556d46f78d9d42c7353434472dab5 (MD5) === Approved for entry into archive by Alice Araujo ([e-mail]) on 2018-08-02T20:38:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Danyel Mendes Nogueira Ramos.pdf: 6326279 bytes, checksum: 464556d46f78d9d42c7353434472dab5 (MD5) === Made available in DSpace on 2018-08-02T20:38:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Danyel Mendes Nogueira Ramos.pdf: 6326279 bytes, checksum: 464556d46f78d9d42c7353434472dab5 (MD5) Previous issue date: 2017-04-04 === SETEC === A implementação de serviços de rede em dispositivos embarcados proprietários tem impedido o avanço e a evolução da rede, induzindo um problema denominado ossificação. Aproveitando os benefícios da virtualização, NFV se constitui em uma abordagem que dissocia os serviços de rede do hardware subjacente, permitindo a virtualização de funções de rede em servidores de propósito geral resultando em redução de OPEX/CAPEX. Integrado com SDN, a arquitetura NFV Definida por Software tem o potencial de oferecer mais agilidade e flexibilidade no encaminhamento de tráfego e no encadeamento de funções, justificando-se a importância de avaliarmos um controlador SDN implementado como uma NFV, com o objetivo de verificarmos as implicações no desempenho, uma vez que estudos recentes demonstram a degradação de desempenho imposta pela virtualização de funções de rede. No presente trabalho, realizamos experimentos com um controlador SDN implementado como uma função de rede virtual nos hypervisores de código aberto KVM e XEN e comparamos os parâmetros de desempenho mais críticos em relação a um cenário nativo com o propósito de mensurar a degradação de desempenho causada pela virtualização. Cbench foi utilizado para emular redes SDN e avaliar o desempenho e a latência do controlador Floodlight. Os resultados mostram que a virtualização do controlador no ambiente KVM resultou na degradação do processamento de fluxos em 29%, apresentou um aumento do tempo de resposta de 22% e utilizou bem menos o processador em relação ao ambiente Xen, que sobrecarregou a CPU em 25%, mas foi capaz de atingir melhor throughput e alocação de memória RAM quando comparada ao controlador virtualizado em KVM. Finalmente, uma proposta de aplicação SDN de roteamento de QoS e a respectiva infraestrutura NFV de implantação é apresentada como estudo de caso na autarquia federal IF Sertão-PE. === The implementation of network services in proprietary embedded devices has prevented the advancement and evolution of the network, inducing a problem called ossification. Leveraging the benefits of virtualization, NFV is an approach that disassociates network services from the underlying hardware, enabling virtualization of network functions on general purpose servers resulting in OPEX / CAPEX reduction. Integrated with SDN, the Software Defined NFV architecture has the potential to offer more agility and flexibility in traffic routing and in the chain of functions, justifying the importance of evaluating an SDN controller implemented as an NFV, in order to verify the Implications for performance, as recent studies demonstrate the performance degradation imposed by virtualization of network functions. In the present work, we performed experiments with an SDN controller implemented as a virtual network function in the KVM and XEN open source hypervisors and compared the most critical performance parameters in relation to a native scenario in order to measure the degradation of performance caused by Virtualization. We use Cbench to emulate SDN networks and evaluate the performance and latency of the Floodlight controller. We found that virtualization of the controller in the KVM environment resulted in degradation of the processing of flows by 29%, showed an increase in the response time of 22% and used much less the processor in relation to Xen, which overloaded the CPU by 15%, but Was able to achieve better performance of throughput and RAM compared to the virtualized controller in KVM. Finally, a proposed SDN routing QoS application and the respective deployment NFV infrastructure is presented as a case study in the federal authority IF Sertão-PE.