openflow
DESCRIPTION
OpenFlow. Rodrigo de Souza Couto Redes de Computadores II. Introdução. Sucesso das Redes de Computadores Infraestrutura crítica das instituições Utilização em massa da Internet Experimentos de novas propostas Necessidade de ambientes de redes reais - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
OpenFlow
Rodrigo de Souza CoutoRedes de Computadores II
Sucesso das Redes de Computadores◦ Infraestrutura crítica das instituições◦ Utilização em massa da Internet
Experimentos de novas propostas◦ Necessidade de ambientes de redes reais◦ Boa parte das propostas são apenas simuladas
Dificuldade de experimentos◦ Necessidade de um grande número de nós◦ Muitos necessitam de modificações nos nós da rede◦ Experimentos não devem influenciar tráfego de produção
Introdução
Redes Virtualizadas Programáveis◦ GENI (Global Environment for Network Innovations)◦ Experimentação de protocolos em larga escala
Criação de redes próximas da realidade◦ Implementação custosa e demorada
OpenFlow◦ Experimentação em redes reais
Separação do tráfego experimental do tráfego de produção◦ Menor Escala
Redes locais de universidades
Plataformas de Experimentação
Mecanismo de separação do tráfego◦ Utilizado nos comutadores da rede◦ Experimentos não influenciam no tráfego de produção◦ Possibilidade de reprogramar os comutadores
Adequação da rede para os experimentos Excução de novos protocolos
Requisitos◦ Baixo custo e alto desempenho
Desejável para a aceitação dos administradores da rede◦ Suporte a uma ampla gama de experimentos◦ Isolamento entre tráfego experimental e de produção◦ Fabricantes não necessitam expor seus projetos
OpenFlow
Funções de manipulação de tabelas de fluxo◦ Presente na maioria dos comutadores comerciais
Protocolo aberto de configuração das tabelas Cada fluxo é tratado de forma diferente
Funcionamento
Tabela de Fluxos◦ Uma ação para cada fluxo
Canal Seguro◦ Conexão entre Comutador
e Controlador Protocolo OpenFlow
◦ Configuração remota das Tabelas de Fluxos
Comutador Openflow
Verificação do cabeçalho dos pacotes Comutadores “tipo0”
◦ Primeira geração de comutadores
Outras gerações◦ Campos do cabeçalho escolhidos arbitrariamente◦ Maior flexibilidade
Novas formas de endereçamento
Definição de Fluxo
Encaminhar os pacotes do fluxo para uma (ou várias) porta(s) específicas◦ Comutação de pacotes
Encapsular os pacotes e encaminhá-los para o Controlador◦ Inicialização dos Fluxos
Descartar os pacotes◦ Aplicações de Segurança
Ações Básicas da Tabela de Fluxos
Comutador OpenFlow dedicado◦ Apenas executa as ações da Tabela de Fluxos◦ Não suporta encaminhamento Nível 2 e 3
Comutador com OpenFlow habilitado◦ Equipamentos que realizam encaminhamento Nível 2 e 3◦ Adição do OpenFlow como funcionalidade◦ Tráfego de produção encaminhado normalmente
Adição de uma nova ação: encaminhar os pacotes para o pipeline normal do comutador
Separação do tráfego por VLANs
Tipos de Comutadores
Sistema Operacional de Rede◦ Facilidade de gerenciamento da rede◦ Gerenciamento por interface de alto nível
Nomes ao invés de MAC e IP◦ Plataforma para aplicações de gerenciamento◦ Baseado em redes OpenFlow
Analogia com Sistema Operacional de Computadores◦ Interface de alto nível para programação
Genérica para diversas arquiteturas◦ Facilita o desenvolvimento e a portabilidade de
aplicações
NOX
Controlador◦ NOX◦ Aplicações
Visão da Rede◦ Localizaçao dos nós◦ Serviços
NOX - Componentes
NOX - Funcionamento
NOX - Funcionamento
Envio de Pacotes por um Cliente – Fluxo Desconhecido
A B
C
NOX - Funcionamento
Encapsulamento e envio para o Controlador
A B
C
NOX - Funcionamento
Controlador configura a Tabela de Fluxos do Comutador A
A B
C
NOX - Funcionamento
A B
C
Todos os pacotes do fluxo que chegam em A irão para B
NOX - Funcionamento
A B
C
Após definido o fluxo, o pacote irá para B
NOX - Funcionamento
A B
C
Pacote encapsulado para o Controlador
NOX - Funcionamento
A B
C
Controlador configura comutador B com o fluxo
NOX - Funcionamento
A B
C
Fluxo configurado no Comutador B
NOX - Funcionamento
A B
C
Após procedimento semelhante, C é configurado
NOX - Funcionamento
Pacotes do Fluxo são encaminhados sem a utilização do Controlador
Virtualização de rede OpenFlow◦ Divisão da rede OpenFlow em fatias◦ Cada fatia possui seu Controlador
Recursos Divididos◦ Banda Passante◦ Tráfego◦ CPU dos elementos da rede◦ Tabela de encaminhamento dos comutadores
FlowVisor
Proxy entre os Controladores e Comutadores◦ Interceptação de mensagens ◦ Transparência aos elementos da rede◦ Decisão a partir de políticas
FlowVisor - Implementação
FlowVisor - Funcionamento
FlowVisor - Funcionamento
FlowVisor - Funcionamento
FlowVisor - Funcionamento
FlowVisor - Funcionamento
FlowVisor - Funcionamento
FlowVisor - Funcionamento
OpenFlow◦ Possibilita a experimentação em redes reais◦ Melhora a validação de propostas
Muitas utilizam apenas simulação Outras funcionalidades para o OpenFlow
◦ NOX Sistema Operacional de redes Gerenciamento centralizado Parâmetros de alto nível
◦ FlowVisor Virtualização de redes OpenFlow Divisão dos recursos da rede
Conclusão
1)Por que é difícil realizar experimentos de novas propostas em redes de produção, como as existentes em empresas e universidades?
Perguntas
1)Por que é difícil realizar experimentos de novas propostas em redes de produção, como as existentes em empresas e universidades?
Muitos experimentos de novas propostas requerem a modificação de todos os equipamentos de uma rede. Assim, como as redes fazem parte da infraestrutura crítica de diversas instituições essas modificações podem ser inviáveis pois poderiam atrapalhar o tráfego de produção.
Perguntas
2)Qual o principal objetivo da proposta do OpenFlow?
Perguntas
2)Qual o principal objetivo da proposta do OpenFlow?
Possibilitar o uso de redes reais para a realização de experimentos de forma que o tráfego experimental não interfira no tráfego de produção.
Perguntas
3)Diga quais são os principais componentes de um Comutador OpenFlow, explicitando a função de cada um.
Tabela de Fluxos:Possui a definição de cada fluxo que passa pelo comutador, bem como as ações que devem ser tomadas para cada um.Canal Seguro: Conecta o Comutador ao Controlador da rede.Protocolo OpenFlow: Possibilita a configuração do Comutador pelo Controlador.
Perguntas
4)Qual a principal função do NOX?
Perguntas
4)Qual a principal função do NOX?
Fornecer uma interface de alto nível para o desenvolvimento de aplicações de gerenciamento de rede.
Perguntas
5)Qual a principal função do FlowVisor?
Perguntas
5)Qual a principal função do FlowVisor?
Dividir a rede OpenFlow em fatias de forma que sejam isoladas entre si. Assim, cada fatia poderá possuir seus controladores, e esses não irão interferir nos controladores de outras fatias.
Perguntas