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Openvisor – framework para redes de experimentação Openflow / Openvisor – framework para ambientes de experimentação openflow com redes overlay tolerante à falhas

Powaczuk, Lucas 20 December 2016 (has links)
OpenFlow-based testbeds have been established as an emerging field of research in order to create experimental environments that enable the development of new technologies on real network infrastructures. The bibliographic review showed that existing experimentation networks still lack mechanisms to guarantee users simplified operational forms, decoupled from the physical substrate and that are resilient. In this context, the research problem is: how to guarantee the users of OpenFlow experimentation networks an environment that allows creating virtual networks with low complexity in operation, flexible and resilient to link failures. The hypothesis that guided the study is that by integrating the tools OpenVirteX and FlowVisor and, consequently of its functionalities, the resulting framework would allow to achieving this purpose. OpenVirteX and FlowVisor are network hypervisors with distinct functionalities where the former has the use of virtual and arbitrary topologies, connectivity failure recovery, and absolute control. The FlowVisor has its main contribution in providing a wide flexibility in the definition of virtual networks. Therefore, the objective of this study was to develop a framework for OpenFlow experimentation networks, aiming to provide flexible virtual networks to users, with low complexity of the operation, having absolute control and resilient to failures. The study methodology is characterized by the hypothetical-deductive method. The procedures used to develop the proposal were: create the experimentation context, individual testing of the OpenVirteX and FlowVisor hypervisors, integration of the tools, evaluation of the framework and, finally, analysis and discussion of the results. The study confirmed some of the guiding hypothesis of the proposal since the framework was: Flexible, allowing to use any metrics of the OpenFlow header for the segmentation of virtual networks; Low complexity, because it allows to use a virtual and arbitrary topology composed of a single virtual switch corresponding to the entire physical network; Resilient to connectivity failures, because the tool was able to redefine the communication through of alternative routes. Regarding absolute control, the results refute the presence of this functionality. It was observed that providing total control of the network to the user has the impact of weakening the flexibility of the experimentation environment. / As redes de experimentação (testbeds) baseadas em OpenFlow tem-se constituído em um campo de investigação emergente, tendo em vista a necessidade de criar ambientes de experimentação que viabilizem o desenvolvimento de novas tecnologias sobre infraestruturas de redes reais. A revisão bibliográfica evidenciou que as redes de experimentação existentes, ainda, carecem de mecanismos que garantam aos usuários formas operacionais simplificadas, desacopladas do substrato físico e que sejam resilientes. Neste contexto, a problemática da investigação é: como garantir aos usuários de redes de experimentação OpenFlow um ambiente que possibilite criar redes virtuais de baixa complexidade de operação, flexíveis e resiliente a rupturas de enlaces? A hipótese que direcionou o estudo é que através da integração das ferramentas OpenVirteX e FlowVisor e, consequentemente de suas funcionalidades, o framework resultante possibilitaria atingir tal propósito. O OpenVirteX e FlowVisor são hypervisors de rede com funcionalidades distintas onde o primeiro dispõe da utilização de topologias virtuais e arbitrárias, recuperação de falhas de conectividade e controle absoluto. Já o FlowVisor tem sua principal contribuição em fornecer uma ampla flexibilidade na definição das redes virtuais. Logo, o objetivo deste estudo foi desenvolver um framework para redes de experimentação OpenFlow, objetivando proporcionar aos usuários redes virtuais flexíveis, de baixa complexidade de operacionalização, dispondo de controle absoluto e resiliente a falhas. A metodologia do estudo caracteriza-se pelo método hipotético-dedutivo. Os procedimentos aplicados para o desenvolvimento da proposta foram: a criação do contexto da experimentação, testes individuais dos hypervisors OpenVirteX e FlowVisor, integração das ferramentas, avaliação do Framework e, finalmente a análise e discussões dos resultados. O estudo realizado confirmou parte da hipótese norteadora da proposta uma vez que o framework se mostrou: Flexível, ao permitir utilizar quaisquer métricas do cabeçalho OpenFlow para a segmentação das redes virtuais; Baixa complexidade, pois permite utilizar uma topologia virtual e arbitrária composta por um único switch virtual correspondendo a totalidade da rede física; Resiliente a falhas de conectividade, pois a ferramenta se mostrou capaz de redefinir a comunicação através de rotas alternativas. No que se refere ao controle absoluto, os resultados refutam a presença dessa funcionalidade. Observou-se que disponibilizar o controle total da rede para o usuário tem o impacto de fragilizar a flexibilidade do ambiente de experimentação.

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