Implementação de plano de dados programável para a eXpressive Internet Architecture usando a Linguagem P4

Abstract

As pesquisas voltadas a propostas de Arquiteturas para a Internet do Futuro (Future Internet Architecture - FIA) visam minimizar os problemas e limitações da arquitetura atual, otimizar o atendimento às crescentes demandas da rede mundial e tratar de forma mais eficiente os desafios relacionados a questões como segurança, mobilidade e desempenho. Atualmente, há mais de uma dezena de projetos de novas arquiteturas para a Internet, que podem ser classificadas de acordo com a sua origem ou conforme a orientação principal na qual são baseadas (conteúdo, serviços, usuários, etc). Também é possível dividi-las entre as que buscam substituir totalmente a rede atual, a partir de uma proposta única, e as que têm como objetivo a coexistência com outros projetos de FIA. Nos últimos anos, aponta-se uma tendência de que essas propostas sejam estimuladas a atuar simultaneamente, em um contexto conhecido como pluralista. Com isso, as possibilidades de experimentação em grande escala oferecidas por testbeds, aliada ao crescimento de funções de virtualização e de alternativas para criação de dispositivos de rede, convergem para que novas arquiteturas possam conviver em paralelo e com a Internet atual. Nesse cenário de integração e perspectivas relacionadas às propostas que sugerem um redesenho da rede mundial está o projeto FIXP, que busca alavancar a Internet do Futuro no Brasil através da coexistência e interconexão de múltiplas arquiteturas de rede. Visando contribuir com o projeto FIXP, mediante a inclusão de uma nova arquitetura de rede no ambiente multi FIAs da iniciativa, este trabalho implementa o plano de dados de um elemento programável de encaminhamento de pacotes, utilizando a linguagem Programming Protocol-independent Packet Processors (P4) para aplicar os conceitos da eXpressive Internet Architecture (XIA). Assim, o trabalho demonstra a viabilidade do envio de pacotes XIP através de um dispositivo virtual de rede que possibilita o roteamento flexível de diferentes “principals”, validando os processos de encaminhamento característicos do plano de dados da arquitetura XIA.