Dynamic resource management in SDN-based virtualized networks

Network virtualization allows for an abstraction between user and physical resources by letting a given physical infrastructure to be shared by multiple service providers. However, network virtualization presents some challenges, such as, efficient resource management, fast provisioning and scalability. By separating a network's control logic from the underlying routers and switches, software defined networking (SDN) promises an unprecedented simplification in network programmability, management and innovation by service providers, and hence, its control model presents itself as a candidate solution to the challenges in network virtualization. In this paper, we use the SDN control plane to efficiently manage resources in virtualized networks by dynamically adjusting the virtual network (VN) to substrate network (SN) mappings based on network status. We extend an SDN controller to monitor the resource utilisation of VNs, as well as the average loading of SN links and switches, and use this information to proactively add or remove flow rules from the switches. Simulations show that, compared with three state-of-art approaches, our proposal improves the VN acceptance ratio by about 40% and reduces VN resource costs by over 10%

Policy conflict analysis for diffserv quality of service management

Policy-based management provides the ability to (re-)configure differentiated services networks so that desired Quality of Service (QoS) goals are achieved. This requires implementing network provisioning decisions, performing admission control, and adapting bandwidth allocation to emerging traffic demands. A policy-based approach facilitates flexibility and adaptability as policies can be dynamically changed without modifying the underlying implementation. However, inconsistencies may arise in the policy specification. In this paper we provide a comprehensive set of QoS policies for managing Differentiated Services (DiffServ) networks, and classify the possible conflicts that can arise between them. We demonstrate the use of Event Calculus and formal reasoning for the analysis of both static and dynamic conflicts in a semi-automated fashion. In addition, we present a conflict analysis tool that provides network administrators with a user-friendly environment for determining and resolving potential inconsistencies. The tool has been extensively tested with large numbers of policies over a range of conflict types

Business-driven policy optimization for service management

The performance of services offered by network operators has a direct impact on its reputation, on its revenue due to new customer subscriptions, and also on penalties that can apply when services are not provided to an acceptable quality level. Previous research on business-oriented network and service optimization has mainly focused on optimizing individual business indicators, such as profit and revenue, in isolation without analyzing the effect on network configurations and the subsequent impact on other indicators. Given that different business objectives are usually incompatible, a single network configuration cannot optimize them simultaneously. Determining the configuration and the associated trade-offs that satisfy multiple objectives is a complex task. This paper addresses this gap and presents a framework that derives policy configurations that optimize the business value of the network infrastructure. We describe a methodology to quantify business functions considering the dynamics of network events, the dynamics of end-user service usage, the nature of the business indicators, and their relationships with the underlying control methods. The proposed approach addresses the complexity of the target problem through a surrogate-based optimization approach properly tailored to match our application domain needs. We evaluate the effectiveness of the proposed approach through experimentation in a simulation environment we developed over OPNET

Gestión de políticas y precios en entornos de acceso heterogéneos

La irrupción de nuevos servicios, y el imparable aumento del número de tecnologías de acceso a disposición de los usuarios, hace que los diferentes actores involucrados en el ámbito de las comunicaciones tengan que replantearse sus estrategias tradicionales. Es necesario afrontar el diseño de una arquitectura capaz de asumir los retos que van apareciendo, siendo clave romper con algunas de las soluciones tradicionales, que no son capaces de responder a las nuevas exigencias que aparecen. Uno de los aspectos más importantes es afrontar el diseño desde un punto de vista global, haciendo que las diferentes entidades cooperen entre sí de manera abierta y flexible, lo que no es posible (en muchas ocasiones) con parches a las alternativas que actualmente existen. Este marco es en el que se sitúa el proyecto Comunicaciones Cognitivas, Cooperativas y Gestión Autónoma de Servicios (C3SEM), que se fundamenta en la cooperación e integración del substrato de comunicación subyacente con la arquitectura de gestión de servicios. En este trabajo se plantea una de las líneas de trabajo actuales, en la que se analiza diferentes políticas de gestión de precios, ya que parece razonable que en el medio plazo los operadores se vean obligados a redefinir sus estrategias actuales, principalmente basadas en tarifas planas.Peer Reviewe

Gestión de políticas y precios en entornos de acceso heterogéneos

La irrupción de nuevos servicios, y el imparable aumento del número de tecnologías de acceso a disposición de los usuarios, hace que los diferentes actores involucrados en el ámbito de las comunicaciones tengan que replantearse sus estrategias tradicionales. Es necesario afrontar el diseño de una arquitectura capaz de asumir los retos que van apareciendo, siendo clave romper con algunas de las soluciones tradicionales, que no son capaces de responder a las nuevas exigencias que aparecen. Uno de los aspectos más importantes es afrontar el diseño desde un punto de vista global, haciendo que las diferentes entidades cooperen entre sí de manera abierta y flexible, lo que no es posible (en muchas ocasiones) con parches a las alternativas que actualmente existen. Este marco es en el que se sitúa el proyecto Comunicaciones Cognitivas, Cooperativas y Gestión Autónoma de Servicios (C3SEM), que se fundamenta en la cooperación e integración del substrato de comunicación subyacente con la arquitectura de gestión de servicios. En este trabajo se plantea una de las líneas de trabajo actuales, en la que se analiza diferentes políticas de gestión de precios, ya que parece razonable que en el medio plazo los operadores se vean obligados a redefinir sus estrategias actuales, principalmente basadas en tarifas planas.Peer ReviewedPostprint (published version

Gestión de políticas y precios en entornos de acceso heterogéneos

La irrupción de nuevos servicios, y el imparable aumento del número de tecnologías de acceso a disposición de los usuarios, hace que los diferentes actores involucrados en el ámbito de las comunicaciones tengan que replantearse sus estrategias tradicionales. Es necesario afrontar el diseño de una arquitectura capaz de asumir los retos que van apareciendo, siendo clave romper con algunas de las soluciones tradicionales, que no son capaces de responder a las nuevas exigencias que aparecen. Uno de los aspectos más importantes es afrontar el diseño desde un punto de vista global, haciendo que las diferentes entidades cooperen entre sí de manera abierta y flexible, lo que no es posible (en muchas ocasiones) con parches a las alternativas que actualmente existen. Este marco es en el que se sitúa el proyecto Comunicaciones Cognitivas, Cooperativas y Gestión Autónoma de Servicios (C3SEM), que se fundamenta en la cooperación e integración del substrato de comunicación subyacente con la arquitectura de gestión de servicios. En este trabajo se plantea una de las líneas de trabajo actuales, en la que se analiza diferentes políticas de gestión de precios, ya que parece razonable que en el medio plazo los operadores se vean obligados a redefinir sus estrategias actuales, principalmente basadas en tarifas planas.Peer Reviewe

Policy conflict analysis for quality of service management

Policy-based management provides the ability to (re-) configure differentiated services networks so that desired quality of service (QoS) goals are achieved. Relevant configuration involves implementing network provisioning decisions, performing admission control, and adapting bandwidth allocation dynamically according to emerging traffic demands. A policy-based approach facilitates flexibility and adaptability in that the policies can be changed without changing the implementation. However, as with any other complex system, conflicts and inconsistencies may arise in the policy specification. In this work, we concentrate on the policy conflicts that may occur for static resource management aspects of QoS provisioning, known as network dimensioning. The paper shows how conflict detection can be achieved using event calculus in conjunction with abductive reasoning techniques to detect the existence of potential conflicts in partial specification and generate explanations for the conditions under which the conflicts arise. We finally present some conflict detection examples from our initial implementation of a policy conflict analysis tool. Although we focus on network dimensioning, many of the types of conflicts we illustrate could arise in other applications