Uma estratégia para estabelecer fluxos em redes sdn-openflow com redução de carga no controlador

Abstract

A virtualização de servidores possibilitou que vários serviços fossem disponibilizados a partir de um mesmo equipamento, resultando na diminuição de custos e facilitando a operacionalização de uma infraestrutura de tecnologia de informação. Porém, a infraestrutura de rede, que provê o acesso aos serviços de rede, não evoluiu no mesmo ritmo e passou a ser um ponto crítico na transmissão do tráfego de Internet. Recentemente, o advento das redes definidas por software (Software Defined Networking, SDN) permitiu ao administrador de rede criar, gerenciar e entregar serviços de rede aos clientes a partir de uma interface única. Uma das vantagens proporcionadas em uma rede SDN é a centralização da gerência dos ativos de rede no controlador, o que permite a implementação de políticas a partir de um único ponto. O controlador, entretanto, torna-se um ponto vulnerável e crítico na rede, uma vez que a implementação de tais regras está diretamente ligada a sua disponibilidade. Este trabalho propõe uma estratégia para o estabelecimento de fluxos em uma rede SDN/OpenFlow de modo a diminuir a carga direcionada ao controlador, resultante do envio de consultas feitas por seus clientes. As consultas são essenciais para a aplicação das regras estabelecidas no controlador, que deve estar disponível e responder estas consultas no menor tempo possível. A estratégia proposta neste trabalho foi aplicada em um cenário emulado e em um cenário real em produção criado a partir da infraestrutura de rede de quatro campi de Institutos Federais de Educação no Brasil. Nos dois cenários, o comportamento do controlador foi comparado utilizando clientes OpenFlow tradicionais e clientes OpenFlow modificados com a estratégia proposta. Testes realizados em ambos os cenários constataram que o tempo que o controlador necessita para processar uma mensagem assíncrona packet-in e a carga direcionada ao controlador são menores quando as mensagens foram enviadas utilizando a estratégia proposta neste trabalho.