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Proposta de arquitetura para provedores de serviços de redes fixas e móveis utilizando SDN OpenFlow

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2019.

Main Author: López Rodríguez, Fernando
Other Authors: Dias, Ugo Silva
Format: Tese
Language: Português
Published: 2020
Subjects:
Redes definidas por software
Redes de Transporte - Arquitetura
Arquitetura 5G
MPLS (Multiprotocol Label Switching)
NFV (Network Function Virtualization)
Gerenciamento de QoS
Deteção de tráfego QoS
Online Access: https://repositorio.unb.br/handle/10482/37198
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id ir-10482-37198
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spelling ir-10482-371982020-03-27T01:26:18Z Proposta de arquitetura para provedores de serviços de redes fixas e móveis utilizando SDN OpenFlow López Rodríguez, Fernando Dias, Ugo Silva Campelo, Divanilson Rodrigo de Sousa Redes definidas por software Redes de Transporte - Arquitetura Arquitetura 5G MPLS (Multiprotocol Label Switching) NFV (Network Function Virtualization) Gerenciamento de QoS Deteção de tráfego QoS Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2019. As redes de grande porte, como Provedores de Serviço, são arquiteturas robustas, capazes de dar suporte a grandes volumes de tráfego com características muito diferentes. Seus equipamentos dão suporte a cargas elevadas de processamento e ao mesmo tempo, são responsáveis por construir a lógica de roteamento e por encaminhar o tráfego. Por terem o controle implementado de forma distribuída e por serem construídas com equipamentos de um limitado número de fabricantes, estas redes apresentam limitações de controle e engenharia de tráfego, dificultando assim, a diferenciação entre os serviços que os diversos provedores fornecem. Adicionalmente, a inteligência da rede está oculta nos equipamentos, tornando as inovações muito lentas e amarradas aos interesses dos fabricantes. Como alternativa a este cenário, este trabalho propõe uma arquitetura de rede SDN-OpenFlow para redes móveis e redes de transporte que tenta solucionar os problemas previamente mencionados, bem como os inconvenientes da característica centralizadora que o OpenFlow possui. É apresentada uma arquitetura de rede OpenFlow robusta, capaz de dar suporte a tempos de resposta elevados e a quedas do Controlador, sem adição de tempos de espera no estabelecimento de novos fluxos e com significativa redução na carga submetida ao Controlador. Como prova de conceito, é implementado um protótipo utilizando o OpenvSwitch como software para a virtualização dos clientes OpenFlow, o Mininet para a criação da topologia e o Ryu como Controlador, todos com suporte OpenFlow 1.3. ou superior. Large scale networks, such as Service Providers, are robust architectures, capable of supporting large volumes of traffic with very different characteristics. Their network equipment have significant processing load, being responsible for building both a routing logic and a routing traffic at the same time. By having the network control implemented in a distributed manner and being built with a limited number of vendors, these networks have limitations of control and traffic engineering, hindering the differentiation between Service Providers. Additionally, the network intelligence is hidden in the network equipment, making the innovations very slow and conditioned to the vendors interests. As an alternative option, this work proposes an SDN-OpenFlow network architecture to transport and mobile networks that tries to improve the previously mentioned problems, and at the same time solves the arising difficulties related to the SDN network centralizing feature. With the proposed architecture, a robust OpenFlow network is created to support high Controller response times and Controller shut down, without additional delays in the creation of flows and with significant reduction of Controller’s load. A prototype has been constructed using Open vSwitch as a virtualization software for OpenFlow clients, Mininet for the topology construction and Ryu as the Controller, all with OpenFlow 1.3 support or higher. 2020-03-27T01:26:18Z 2020-03-27T01:26:18Z 2020-03-26 2019-07-31 Tese LÓPEZ RODRÍGUEZ, Fernando. Proposta de arquitetura para provedores de serviços de redes fixas e móveis utilizando SDN OpenFlow. 2019. ix, 142 f., il. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019. https://repositorio.unb.br/handle/10482/37198 Português Acesso Aberto A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data. application/pdf
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