Mecanismo de descarte de pacote em rede definida por software com sobrecarga no controlador

Abstract

Resumo: Redes controladas por software estão ganhando espaço devido a suas vantagens, como flexibilidade e escalabilidade. Esta pesquisa se baseia em simulações de comportamentos que potencialmente podem apresentar essas redes quando submetidas à sobrecarga, situação que pode causar perda de qualidade do serviço de transmissão de dados. Neste trabalho foi testada uma solução de descarte de pacotes. Foram explorados os problemas decorrentes de congestionamento na interface entre switch e controlador para diferentes limites de capacidade de transferência. O tráfego nessa interface ocorre para instanciação de novos fluxos ou outros eventos. Verificou-se a mudança na ordenação dos pacotes, o volume de perda de pacotes e a banda correspondente nesses cenários. Esta análise permitiu estimar que o congestionamento na comunicação entre controlador e switch pode levar a degradação de desempenho a usuários e indicou que é justificável tomar medidas mitigadoras para prevenir uma degradação acentuada. Então, foi verificado o desempenho de mecanismo de descarte de pacotes tipo Blackhole como solução por comparação com o comportamento padrão do switch SDN, e ele mostrou-se melhor para o cenário avaliado.

Abstract: Software defined networks are gaining ground because of their advantages, such as flexibility and scalability. This thesis presents a research based on simulations of behaviours that networks can potentially present when subjected to overload. This situation can cause loss of quality of the data transmission service. In this work, a packet discard solution was tested. The problems of traffic increase in the interface between switch and controller for different limits of transfer capacity were investigated. The traffic on this interface occurs for new flows instantiation or others events. Packages reordering and bandwidth variation in those scenarios were verified. This analysis allowed to estimate that the congestion in the communication between controller and switch can lead to the degradation of performance for users and indicates that it justifies taking action to prevent severe degradation. The performance of a packet discard mechanism like Blackhole was verified as a solution by comparison with the standard behaviour of the SDN switch, and it proved be better for the evaluated scenario.