As computer networks grow more complex as the number of connected devices increases, the monitoring and management of such networks also increases in complexity. Current network monitoring tools such as NetFlow, sFlow, ping, traceroute, and tcpdump prove to be both tedious and offer low accuracy when reporting the network state. With the recent emergence in programmable data plane switches, a new framework was created by the P4 Applications Working Group named In- Band Network Telemetry (INT). INT enables network programmers to obtain fine- grained telemetry information directly from the data plane without involvement from the control plane. This project implements INT in hardware Intel Tofino switches and provides a comparison between the three different INT modes of operations (INTXD, INTMX and INTMD) as defined in the framework specifications. The results show the effects of INT when implemented in the data plane, providing the ability to monitor the path a packet took through the network (switch ingress and egress ports), the hop latency, queue occupancy and queuing latency. However, INT can increase the overhead in both the packet and the bandwidth of the network, reducing application throughput. Measures to counteract this are discussed. An earlier implementation of a standalone telemetry report monitoring system was used and analysed, and it allowed for telemetry reports to be reported and visualised at a rate of up to 50 Kpps without any event detection. The results are applied to a Saab 9LV CMS network, and it is concluded that INT allows network operators to obtain a precise overview of the network state, allowing for easier network troubleshooting. / När datornätverk växer sig i komplexitet när antalet anslutna enheter ökar, metoder för övervakningen och hanteringen av sådana nätverk ökar också i komplexitet. Nuvarande nätverksövervakningsverktyg som NetFlow, sFlow, ping, traceroute och tcpdump visar sig vara både besvärliga och ger låg noggrannhet när man rapporterar nätverkstillståndet. Med den framväxten av programmerbara dataplan och programmerbara switchar skapades ett nytt ramverk av P4 Applications Working Group som heter INT. INT gör det möjligt för nätverksprogrammerare att erhålla finkornig telemetriinformation direkt från dataplanet utan inblandning från kontrollplanet. Detta projekt implementerar INT i Intel Tofino- switchar och ger en jämförelse mellan de tre olika INT- driftsätten (INTXD, INTMX och INTMD) enligt definitionen i specifikationerna. Resultaten visar effekterna av INT när det implementeras i dataplanet, inklusive möjligheten att övervaka vägen som ett paket tog genom nätverket (både ingångs- och utgångsportar på switcharna), hop- latens, köbeläggning och kö- latens. Dock kan INT öka overhead i både paketet och bandbredden i nätverket, vilket minskar applikationsgenomströmningen. Åtgärder för att motverka detta diskuteras. En tidigare implementering av ett fristående övervakningssystem för telemetrirapporter användes och analyserades, och det var möjligt att rapportera och visualisera telemetirapporter med en hastighet på upp till 50 Kpps utan någon händelsedetektering. Resultaten tillämpas på ett Saab 9LV CMS- nätverk och man drar slutsatsen att INT tillåter nätoperatörer att få en noggrann översikt över nätverkstillståndet, vilket möjliggör enklare nätverksfelsökning.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-304572 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Joshi, Mandar |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2021:643 |
Page generated in 0.0019 seconds