lucas bondan , lucas f. müller, maicon kist
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Multiflow : M ulticast Clean- slate com Cálculo Antecipado das Rotas em Redes Programáveis OpenFlow 10ª Escola Regional de Redes de Computadores Pelotas, 1º a 3 de outubro de 2012. Lucas Bondan , Lucas F. Müller, Maicon Kist. Agenda. Introdução OpenFlow Multiflow Avaliação - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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Multiflow:Multicast Clean-slate com Cálculo Antecipado das Rotas em Redes
Programáveis OpenFlow
10ª Escola Regional de Redes de Computadores
Pelotas, 1º a 3 de outubro de 2012
Lucas Bondan, Lucas F. Müller, Maicon Kist
Agenda
① Introdução
② OpenFlow
③ Multiflow
④ Avaliação
⑤ Considerações Finais
210ª Escola Regional de Redes de ComputadoresPelotas, 1º a 3 de outubro de 2012
Agenda
① Introdução
② OpenFlow
③ Multiflow
④ Avaliação
⑤ Considerações Finais
310ª Escola Regional de Redes de ComputadoresPelotas, 1º a 3 de outubro de 2012
Introdução
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Contexto Aplicações populares de transmissão de
conteúdo multimídia requerem comunicação entre vários hosts
O provedor de conteúdo transmite dados, muitas vezes idênticos, para inúmeros assinantes do serviço
IP multicast evita o desperdício de banda
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Introdução
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Objetivo Protocolo multicast escalável, com
conhecimento prévio da topologia e preocupação com o tempo de processamento de eventos Acelerar o processamento de eventos nos
grupos Aumentar o ganho de desempenho global
na troca de dados através da definição da melhor rota
10ª Escola Regional de Redes de ComputadoresPelotas, 1º a 3 de outubro de 2012
Agenda
① Introdução
② OpenFlow
③ Multiflow
④ Avaliação
⑤ Considerações Finais
610ª Escola Regional de Redes de ComputadoresPelotas, 1º a 3 de outubro de 2012
OpenFlow
7
Definição Proposta de Software Defined Network (SDN) Possibilita a execução de testes de novos protocolos, coexistindo
com o trafego de produção Permite o controle de trafego da rede através de fluxos de dados
Sistema Operacional de Rede
Aplic
ação
1
Aplic
ação
2
...
Aplic
ação
N
10ª Escola Regional de Redes de ComputadoresPelotas, 1º a 3 de outubro de 2012
Agenda
① Introdução
② OpenFlow
③ Multiflow
④ Avaliação
⑤ Considerações Finais
810ª Escola Regional de Redes de ComputadoresPelotas, 1º a 3 de outubro de 2012
Multiflow
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Proposta Abordagem multicast clean-slate em redes programáveis Hosts podem entrar e sair do grupo multicast de forma
dinâmica Baseado no IGMPv2 [Fenner 1997] Query Join Leave
Busca encontrar a melhor rota entre o servidor e o cliente
Conhecimento prévio da topologia
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Multiflow
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Arquitetura do Protótipo Aplicação no controlador OpenFlow Implementado sobre o controlador NOX [Gude
et al. 2008] Implementação de uma classe IGMP para o NOX Testes realizados sobre a API do Mininet [Lantz
et al. 2010]
10ª Escola Regional de Redes de ComputadoresPelotas, 1º a 3 de outubro de 2012
Agenda
① Introdução
② OpenFlow
③ Multiflow
④ Avaliação
⑤ Considerações Finais
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Avaliação
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Cenário Medição do intervalo de tempo entre o ingresso
em um grupo e o recebimento do primeiro pacote de dados
Cálculo do número de pacotes de controle trafegados na rede
Uma topologia, dois controladores: Controlador OpenMcast Controlador Multiflow
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Avaliação
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Topologia
10ª Escola Regional de Redes de ComputadoresPelotas, 1º a 3 de outubro de 2012
Avaliação
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Controlador OpenMcast Criado com o intuito de simular o
comportamento do IGMP de redes convencionais
Pacotes de controle são propagados na rede Switches sempre acionam o controlador
Controlador não possui nenhum conhecimento sobre a topologia da rede
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Avaliação
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Controlador OpenMcast
10ª Escola Regional de Redes de ComputadoresPelotas, 1º a 3 de outubro de 2012
Query
Query 224.0.0.1Encaminha Query
Query
224.0.0.
1
Query 224.0.0.1
Encaminha QueryEncaminha Query
JoinEncaminha Join
Join
Encaminha Join JoinEncaminha Join
Insere Regra
Insere Regra
Insere Regra
Join
Avaliação
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Controlador Multiflow Não há propagação de pacotes
Controlador acionado apenas uma vez Utiliza o algoritmo de Dijsktra para o
cálculo da melhor rota Conhecimento prévio da topologia
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Avaliação
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Controlador Multiflow
10ª Escola Regional de Redes de ComputadoresPelotas, 1º a 3 de outubro de 2012
Query
Query 224.0.0.1Encaminha Query
Join
Encaminha JoinInsere Regra
Insere Regra
Insere Regra
Join
Avaliação
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Resultados
10ª Escola Regional de Redes de ComputadoresPelotas, 1º a 3 de outubro de 2012
Análise de Tempo de Execução
Avaliação
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Resultados (cont.)
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Níveis (n)Queries Geradas
(k)
Queries Propagadas
no OpenMcast
Queries Propagadas no Multiflow
2 100 300 1003 100 700 1004 100 1500 100Propagação de pacotes na rede nas duas abordagens
Razão: Controlador OpenMcast: Controlador Multiow:
Agenda
① Introdução
② OpenFlow
③ Multiflow
④ Avaliação
⑤ Considerações Finais
2010ª Escola Regional de Redes de ComputadoresPelotas, 1º a 3 de outubro de 2012
Considerações Finais
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Conclusões IP multicast provê maior eficiência na distribuição de
dados na rede Maior estabilidade em relação a abordagem
OpenMcast, melhorando o desempenho Multiflow mantém constante o tráfego de controle
multicast Sem propagação de pacotes de controle
Redução de 86% do trafego de controle na topologia avaliada
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Considerações Finais
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Trabalhos Futuros Ampliar a execução de experimentos, por
exemplo, com cenários mais próximos dos encontrados na Internet
Heurísticas para reduzir a complexidade do algoritmo de busca da melhor rota
Calcular a árvore de escoamento mínimo Múltiplos controladores
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Referências
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[Dijkstra, 1959] Dijkstra, E. W. (1959). A note on two problems in connection with graphs. Numerische Mathematik, vol. 1:269-271.[Fenner, 1997] Fenner, W. (1997). Internet group management protocol, version 2. RFC 2236, IETF Network Working Group.[Gude et al., 2008] Gude, N., Koponen, T., Pettit, J., Pfa, B., Casado, M., McKeown, N., and Shenker, S. (2008). Nox: towards an operating system for networks. SIGCOMM Comput. Commun. Rev., 38(3):105-110.[Hass, 2012] Haas, H. (2012). Mausezahn fast trac generator. Disponivel em http://www.perihel.at/sec/mz/. Acesso em Maio de 2012.[Keshav et al., 1999] Keshav, S. and Paul, S. (1999). Centralized multicast. In Proceedings of the Seventh Annual International Conference on Network Protocols, ICNP '99, pages 59{68, Washington, DC, USA. IEEE Computer Society.[Lantz et al., 2010] Lantz, B., Heller, B., and McKeown, N. (2010). A network in a laptop: rapid prototyping for software-dened networks. In Proceedings of the Ninth ACM SIGCOMM Workshop on Hot Topics in Networks, Hotnets '10, pages 19:1-19:6, New York, NY, USA. ACM.[Martinez-Yelmo et al., 2007] Martinez-Yelmo, I., Larrabeiti, D., Soto, I., and Pacyna, P. (2007). Multicast trac aggregation in mpls-based vpn networks. Communications Magazine, IEEE, 45(10):78 -85. Ratnasamy, S., Ermolinskiy, A., and Shenker, S. (2006). Revisiting ip multicast. In Proceedings of the 2006 conference on Applications, technologies, architectures, and protocols for computer communications, SIGCOMM '06, pages 15-26, New York, NY, USA. ACM.[Yap et al., 2010] Yap, K.-K., Huang, T.-Y., Dodson, B., Lam, M. S., and McKeown, N. (2010). Towards software-friendly networks. In Proceedings of the rst ACM asia-pacic workshop on Workshop on systems, APSys '10, pages 49-54, New York, NY, USA. ACM.
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Obrigado!Perguntas?
Lucas [email protected]
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