Analiza prometnih tokova na komutatorima tipa Open vSwitch

diplomski rad

• Naslov (engleski): Analysis of traffic flows on Open vSwitch
• Autor: Danijel Teslić
• Mentor: Željko Ilić (mentor)
• Član povjerenstva: Željko Ilić (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Mladen Kos (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Marin Šilić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet elektrotehnike i računarstva; Zagreb
• Datum i država obrane: 2016-07-04, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Računarstvo
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Elektrotehnika

Sažetak

Programski upravljane mreže (eng. Software-Defined Networking, skr. SDN) su novo mrežno rješenje razvijeno kao odgovor na rastuću potražnju za većim mrežnim performansama. SDN arhitektura pruža značajno poboljšanje performansi pomoću pojednostavljenja mrežne arhitektura, povećanja mrežnog kapaciteta i brzine. Glavna ideja SDN-a je razdvajanje kontrolne i podatkovne razine koja smanjuje opterećenje mrežnih uređaja, nudi centraliziranu kontrolu mreže I povećava performanse. Još jedna velika prednost SDN-a je što koristi programske uređaje koji su jeftiniji za ugradnju te se lakše poboljšavaju ili mjenjaju.
SDN komutatori su programski komutatori koji rade samo na podatkovnoj razini. Njihova jedina uloga je preusmjeravanje paketa za što koriste svoje tokove unutar tablica tokova. SDN kontroler se brine za kontrolnu razinu u SDN mrežama i implementira algoritme za optimizaciju mreže, formira tokove koji se zapisuju u SDN komutatore, upravlja SDN komutatorima te nadzire kompletnu mrežu. Kako bi se opterećenje na kontrolere smanjuje, programske aplikacije koje implementiraju većinu funkcionalnosti kontrolera se također mogu koristiti. Ove aplikacije komuniciraju s kontrolerima preko REST ili Java API-ja dok kontroleri komuniciraju s komutatorima pomoću OpenFlow protokola.
Posrednik prometnih tokova (eng. Network Packet Broker, skr. NPB) je programska aplikacija koja pruža korisniku mogućnosti dodavanja tokova i upravljanje komutatorima tipa Open vSwitch (skr. OVS) u SDN mrežama. On koristi OpenDaylight Lithium kontroler i OVS 2.4 kako bi implementirao svoje funkcije. NPB nudi odličan pregled SDN-a te pokazuje sve prednosti koje SDN ima u odnosu na konvencionalne mreže.
Koristeći Mininet za simulaciju mreže, testirane su performance OVS-a. Ovi su testovi dali uvid u ponašanje OVS-a u različitim mrežnim scenarijima uključujući više različitih tokova, više tablica tokova i mrežnih uređaja. NPB je također ugrađen u pravu SDN mrežu gdje je radio besprijekorno sa svojom punom funkcionalnošću.

Sažetak (engleski)

Software-Defined Networking is a new network solution developed as an answer to increasing demand in network performance. SDN architecture provides meaningful performance improvements in shape of network architecture simplification, increased network capacity and speed. Main idea of SDN is decoupling control and data plane which unloads network devices, offers centralized network control and improves performance. Another great advantage of SDN is that it uses software devices which are cheaper to deploy and easier to upgrade or replace.
SDN switches are software switches working only on data plane. Their sole purpose is forwarding packets for which they use their flow entries inside flow tables. SDN controller takes care of control plane in SDN networks and implements network optimization algorithms, forms flow entries to write to SDN switches, manages SDN switches and is in charge of the whole network. To unload SDN controllers, even software applications may be used that implement almost all controller functions which further increase performance. These application communicate with controllers via REST or Java API and controllers communicate with switches via OpenFlow protocol.
Network Packet Broker is a software application that enables user to add flows and manage Open vSwitches in SDN networks. It uses OpenDaylight Lithium controller and OVS 2.4 in order to implement its functionalities. NPB offers a great overview of SDN and shows every advantage it has over conventional networks.
Using Mininet for network simulation, OVS performance tests were conducted. These tests gave insight in how well OVS performes in different scenarios including multiple flow entries, flow tables and network hosts. Also, NPB was deployed in a real SDN network where it worked properly with its full functionality.

• Ključne riječi: SDN; OVS; OpenFlow; OpenDaylight Lithium; REST API; NPB; programska podrška
• Ključne riječi (engleski): SDN; OVS; OpenFlow; OpenDaylight Lithium; REST API; NPB; software
• Jezik: engleski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:351647
• Studijski program: Naziv: Informacijska i komunikacijska tehnologija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka informacijske i komunikacijske tehnologije (mag. ing. inf. et comm. techn.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Zatvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2018-02-06 12:28:05