Mestrado em Engenharia de Computadores e TelemáticaNowadays, we put an immense value on Ethernet networks, especially for
data center operations empowering cloud environments or huge network
infrastructures in general. However, it is not always possible to bring 100%
up-time communications since redundancy in Ethernet has always been an
unresolved problem, considering the large amount of network resources to be
managed. Through history there have been many developed solutions that
tried to solve this issue, only to fail in providing the proper support.
Software-defined Networking (SDN) is a novel paradigm and a dynamic
and configurable mechanism that brings a programmable nature for developers
to implement solutions that may finally solve the identified issues. Via
the use of programmable open interfaces, the control and management of
network behavior is becoming easier and less error prone.
The main objective of this dissertation was the implementation and evaluation
of a fail-safe SDN-based solution for critical communications, therefore for
fault management in redundant Ethernet technologies on a typical data center
management scenario.
This dissertation presents the developed solution and the main phases
of its implementations. The implemented solution uses a redundant L2
network and a SDN controller to calculate the network topology. The solution
makes use of extensions to both the OpenFlow protocol and OpenDaylight
controller’s modules.
During the evaluation stage, different scenarios were tested where topology
changes occur. The evaluation results show that the proposed solution
behaves satisfactorily whenever a link fails, obtaining none packet loss. To
conclude, the solution shows to be promising for critical data center operations
concerning the adaptation time obtained.Hoje em dia coloca-se um valor imenso em redes Ethernet, especialmente
para operações em data centers que fornecem serviços na cloud ou em
enormes infraestruturas de rede em geral. No entanto, nem sempre é possível
existir e garantir comunicações a 100% devido ao facto de a redundância
em Ethernet ter sido considerada sempre como um problema não resolvido,
tendo em conta a grande quantidade de recursos de rede a serem geridos.
Ao longo da história têm sido desenvolvidas diversas soluções que tentaram
resolver este problema, apenas para enfrentarem o falhanço em fornecer os
requisitos adequados.
Software-defined Networking (SDN) é um paradigma inovador e um
mecanismo dinâmico e configurável que traz uma natureza programável que
permite a implementação de soluções que possam, finalmente, resolver os
problemas identificados. Através do uso de interfaces abertas programáveis,
o controlo e gestão do comportamento da rede está a tornar-se mais fácil e
menos propenso a erros.
O objetivo principal desta dissertação foi a implementação e avaliação
de uma solução baseada em SDN à prova de falhas para comunicações
críticas, portanto para gestão de falhas em tecnologias Ethernet redundantes
num cenário típico de gestão de data centers.
Esta dissertação apresenta a solução desenvolvida e as principais fases
da sua implementação. A solução implementada utiliza uma rede
redundante L2 e um controlador SDN para calcular a topologia da rede. A
solução faz uso de extensões para o protocolo OpenFlow e módulos do
controlador OpenDaylight.
Durante a fase de avaliação, diferentes cenários foram testados onde
ocorreram mudanças na topologia. Os resultados da avaliação mostram
que a solução proposta se comporta de forma satisfatória sempre que uma
ligação falha, obtendo perda de pacotes nula. Para concluir, a solução
mostra-se promissora para as operações em data centers críticas tendo em
conta o tempo de adaptação obtido nas avaliações