Analiza prometnih tokova u programski upravljanim mrežama

master's thesis

• Title (english): Traffic flow analysis in software-defined networks
• Author: Ivan Nikolić
• Mentor: Željko Ilić (mentor)
• Committee member: Željko Ilić (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Mladen Kos (član povjerenstva)
• Committee member: Marin Šilić (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Electrical Engineering and Computing; Zagreb
• Defense date and country: 2017-07-03, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Computing
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Electrical Engineering

Abstract

Tradicionalne računalne mreže, iako koriste već ustaljene i provjerene tehnologije sve se teže prilagođavaju današnjim uvjetima, u kojima se gotovo svaki uređaj može spojiti na nekakvu vrstu računalne mreže. Povećanjem broja mrežnih uređaja, povećava se i broj različitih tehnologija koje se koriste unutar mreža, a sama arhitektura tradicionalnih mreža ne dopušta jednostavnu prilagodbu novonastalim zahtjevima. Softverski upravljane mreže (SDN) predstavljaju novo rješenje u području računalnih mreža. Osnovna prednost SDN-a je uklanjanje vertikalne integracije, koja je zastupljena unutar tradicionalnih mreža. Vertikalna integracija unutar SDN-a ne postoji jer je upravljačka logika odvojena iz mrežnih uređaja i preseljena unutar jednog centraliziranog uređaja, tzv. SDN kontrolera. Centralizacijom upravljačke logike mrežni administrator kao i sve mrežne aplikacije imaju stalan pregled stanja unutar mreže. Osim centralizacije, još jedna bitna prednost SDN-a je programabilnost. Uvođenjem programabilnosti, mrežni uređaji se mogu konfigurirati uz pomoć programskih jezika više razine, izbjegavajući tako korištenje komandi koje su specifične za svaki pojedini uređaj. Arhitektura SDN-a se može primijeniti i na mreže širokog područja, tzv. WAN mreže. Uvođenjem SDN-a u takvu vrstu mreža (tzv. SD-WAN) pojednostavljuje se postavljanje prioriteta prometa između pojedinih točaka u mreži, čime se optimizira korištenje skupih MPLS veza. SDN kontroler APIC-EM razvijen od strane Cisco kompanije predstavlja hibridno SDN rješenje za lokalne kao i za mreže širokog područja. Unutar APIC-EM arhitekture ne koristi se protokol OpenFlow koji se smatrao temeljem SDN arhitekture. Razlog tome je što je Cisco htio zadržati kompatibilnost svojih starih uređaja, ne prisiljavajući tako korisnike na promjenu čitave mrežne opreme. Kontroler dolazi s već ugrađenim aplikacijama koje uvelike pomažu mrežnim administratorima prilikom održavanja i upravljanja mrežom. Također, kontroler sadrži REST API s čime omogućava razvoj novih aplikacija.
Ovaj diplomski rad temelji se na projektu suradnje Fakulteta elektrotehnike i računarstva s tvrtkom Combis d.o.o. Cilj projekta bio je razviti aplikaciju koja se sastoji od nekoliko programskih modula s različitim funkcijama u svrhu lakšeg administriranja mreže. Za praktični dio diplomskog rada razvijen je modul koji služi za analizu prometnih tokova unutar mreže.

Abstract (english)

Traditional networks, while using stable and already proven technologies, are having more and more difficulties adopting to the new network conditions in which there is a large number of network devices. With the increasing number of the network devices, there is also increase in the number of the various technologies that are used within the network. Adaptability of the traditional networks is restrained by their architecture. Software-defined networking is new paradigm in the field of the computer networks. Main advantage of the SDN is that it breaks vertical integration by separating control logic from the network devices to the centralized entity, so called SDN controller. With the centralization of the control logic network administrator as well as all network applications have constant view of the network conditions. Other key advantage of the SDN is programmability. With this feature, network devices can be configured high-level programming languages, instead of using device specific commands. Architecture of the SDN can also be applied on the wide area networks. By introducing SD-WAN concept setting priorities on network traffic between nodes in WAN is much more simplified. This feature optimizes usage of much more expensive MPLS links. Cisco’s APIC-EM is an SDN controller which represents hybrid SDN solution for both LAN and WAN. In the APIC-EM architecture there is no OpenFlow protocol. By using its own, already implemented technologies, Cisco didn’t force its customer to change their whole network equipment. Controller has built-in applications which greatly help network administrators in managing networks. Also, controller has REST API which is used for developing new applications.
This master thesis is based on the collaboration project between Faculty of Electrical Engineering and Combis d.o.o. Goal of the project was to develop application which consists of several software modules with various functions for easier network administration. For the practical part of this thesis software module for analysing network traffic flows was developed.

• Keywords: SDN; SD-WAN; SDN kontroler; APIC-EM; SDN aplikacije
• Keywords (english): SDN; SD-WAN; SDN controller; APIC-EM; SDN applications
• Language: english
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:007278
• Study programme: Title: Information and Communication Technology; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka informacijske i komunikacijske tehnologije (magistar/magistra inženjer/inženjerka informacijske i komunikacijske tehnologije)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2019-03-13 23:24:13