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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/12942 |
| Date | 20 December 2016 |
| Creators | Powaczuk, Lucas |
| Contributors | Medina, Roseclea Duarte, Santos, Carlos Raniery Paula dos, Amaral, Érico Marcelo Hoff do |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Administração, UFSM, Brasil, Administração |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 100300000007, 600, c6918a1d-9f6d-45ed-a020-d36997573c79, f83ac4ee-af56-4836-95c6-37e33fc56194, 57e66b4c-8fcd-4f85-8cb5-afc1de057428, 54efb6a8-f292-46bd-ac2c-01813082bf80 |
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