Balanceamento de tráfego em LANS ethernet usando uma abordagem SDN/Openflow
Resumo Estendido
Com a evolução e popularização da internet as empresas de médio a grande porte, principalmente os provedores de internet, estão tendo que investir cada vez mais na sua infraestrutura de redes, tornando-as cada vez maiores e complexas, para assim suprir a demanda e garantir um serviço de qualidade para seus clientes.
Observando uma rede de médio ou grande porte, notamos o quão realmente algumas técnicas utilizadas podem estar subutilizando o potencial de uma rede. Por exemplo, problemas causados por caminhos fechados (loops) entre switches que podem ser intencionais (para tolerância a falhas) ou acidentais. Um loop entre switches gera um tráfego indefinido de pacotes em broadcast e multicast dentro desse caminho fechado, deixando a rede travada.
Técnicas que visam resolver esse problemas de enlace, como os protocolos do tipo spanning-tree, desabilitam links entre switchs assumindo uma topologia em árvore, dessa forma evitando os loops. Porém, os caminhos desabilitados resultam no subaproveitamento da rede.
Uma alternativa para tentar alterar essa abordagem e resolver o problema de caminhos fechados é a utilização de um protocolo chamado SDN/Openflow. Utilizando esse protocolo pode-se alterar o jeito com que os switchs trabalham. Podemos programar na camada de enlace, dessa forma pode-se resolver o problema sem desabilitar caminhos e assim aproveitando todo o potencial da rede. Definir padrões de encaminhamentos para determinados fluxos de quadros e escolhendo os melhores caminhos para esses fluxos é a maneira proposta para fazer o balanceamento de carga, mantendo todos os caminhos rede.
Resumo
As topologias de redes locais ethernet de médio e grande porte podem conter caminhos fechados (loops), que podem ser intencionais (para tolerância a falhas) ou acidentais. Um caminho fechado pode causar um colapso na capacidade de uma rede local, pois quadros em broadcast ou multicast ficam circulando indefinidamente por seus enlaces. Para resolver esse problema, a abordagem usual é ativar um protocolo do tipo spanning-tree, tal como STP, RSTP ou MST, que estabelece uma topologia lógica em árvore. Esse tipo de solução desfaz os caminhos fechados, porém não aproveita toda a capacidade da rede local.
Esta sugestão de TCC propõe aplicar SDN/Openflow para tratar o problema dos caminhos fechados, porém aproveitando as capacidades de enlaces redundantes. Desta forma, pretende-se que todos os enlaces possam ser utilizados, e que os switches encaminhem quadros pelos melhores caminhos dentro da rede. O trabalho deve ser desenvolvido usando uma rede virtual como plataforma de desenvolvimento, e ao final deve ser demonstrado em uma rede real.