Aplicação de políticas de middleboes com o uso de softaware-definidned networking

Abstract

Middleboxes são dispositivos de rede essenciais a inúmeras organizações, utilizados primordialmente na adição de serviços à rede. Middleboxes realizam operações complexas e variadas sobre o tráfego, introduzindo vários desafios ao funcionamento das redes atuais. Estes dispositivos são configurados manualmente pelo operador de rede, o que dificulta a aplicação correta das políticas destesmiddleboxes diante de aplicações de rede dinâmicas. Diversas soluções foram propostas para mitigar problemas gerados pela presença demiddleboxes, porém tais soluções não tratam das dificuldades que surgem na operação de aplicações dinâmicas. Muitas destas soluções tornam a rede mais complexa, aumentam o seu custo e exigem a substituição completa dosmiddleboxes existentes. Neste trabalho, é apresentada uma arquitetura baseada em Software-Defined Networking (SDN) que tem como objetivo garantir a aplicação correta de políticas de middleboxes na presença de aplicações dinâmicas. A arquitetura emprega o controle centralizado e a programabilidade dos dispositivos de rede presentes em SDN para tornar osmiddleboxes existentes capazes de aplicar corretamente suas políticas sem introdução de complexidade à rede, sem aumento de seu custo e sem interferência no funcionamento das aplicações. Para avaliar a arquitetura proposta, foi desenvolvido um protótipo no ambiente de emulação Mininet com três middleboxes: um firewall, um Intrusion Detection System (IDS) e um balanceador de carga. As aplicações utilizadas foram Voice over IP (VoIP) e web, e as métricas de desempenho foram o atraso de pacotes, a perda de pacotes e o jitter. Testes de hipóteses baseados noWilcoxonSigned-RankTest aplicados aos resultados atestam que, apesar de adicionar um acréscimo tolerável no atraso de pacotes, a arquitetura proposta não gera perda de pacotes, tampouco impacta o jitter, sendo capaz de configurar corretamente políticas de middleboxes em um cenário de aplicações dinâmicas.