VoIPath: uma solução para seleção de caminhos com base em atributos de rede para o tráfego VoIP através de SDN

Abstract

Com o crescimento da adoção de comunicação de voz em redes de dados, tecnologia conhecida como Voice Over Internet Protocol (VoIP) , tornaram-se evidentes, tanto vantagens obtidas, quanto problemáticas decorrentes do contraste entre a natureza das redes de dados e as necessidades do tráfego VoIP. A internet não possui, por padrão, formas inteligentes de proteção e priorização do tráfego, levando à utilização de tecnologias externas para suprir estas necessidades. Todavia, a utilização destas tecnologias tem tornado-se cada vez mais complexa em virtude de um fenômeno conhecido como ossificação das redes IP, conforme Mckeown et al. (2008). Em busca de solucionar os problemas enfrentados pelas redes atuais e prover maior flexibilidade e capacidades inovadores, surge a Software Defined Network (SDN), tecnologia que visa trazer uma série de vantagens para as redes de dados atuais através de sua arquitetura. Neste trabalho é proposta a VoIPath, uma solução baseada em SDN que implementa uma técnica de seleção de caminhos com base em atributos específicos, relevantes para o tráfego VoIP. Para processar estes atributos e identificar os melhores caminhos para o tráfego VoIP é empregado um algoritmo criado com programação linear, onde um volume de tráfego VoIP é dividido entre diferentes caminhos, com base em opções de execução da solução. Para controlar a propagação do tráfego é empregada uma tecnologia baseada em SDN a Virtual Tenant Networks (VTN), através desta o tráfego é conduzido por uma rede lógica, chamada de tenant. O mapeamento destas redes lógicas na rede SDN física garante a passagem do tráfego pelos caminhos selecionados. Por fim é realizada uma série de experimentos para demonstrar a efetividade da solução, bem como melhorias na qualidade do áudio, calculadas com base em um modelo de avaliação de qualidade de tráfego VoIP.