An adaptive mechanism for LTE P-GW virtualization using SDN and NFV

Balanceamento Dinâmico de Carga para Funções Virtuais sobre Comutadores OpenFlow Heterogêneos

“…O trabalho de [Chaves et al 2017] propõe a virtualização do plano de dados do gateway P-GW unicamente através de comutadores SDN. Para isso, eles implementam as tarefas de responsabilidade do gateway como regras de fluxo OpenFlow, incluindo aquelas necessárias para a classificação individual dos fluxos de pacotes nos túneis usados pela rede 4G, além de limitadores de vazão e contabilização de estatísticas para fins de cobrança.…”

“…Para flexibilizar a proposta de [Chaves et al 2017],é interessante que a expansão de capacidade da VNF possa acontecer também com a agregação de comutadores heterogêneos, incluindo também comutadores virtualizados.É neste contexto que este trabalho apresenta um arcabouço para o balanceamento dinâmico de fluxos entre comutadores OpenFlow heterogêneos usados internamente na virtualização de umaúnica função de rede. Juntamente com o arcabouço, apresentamos duas políticas de balanceamento usadas para validar a importância de se considerar as características dos comutadores OpenFlow (que aqui fazem o papel da infraestrutura de virtualização) nas tomadas de decisão.…”

“…O cenário adotado neste artigo foi inspirado no trabalho de [Chaves et al 2017]. Ele considera a implementação escalável de uma VNF genérica através de regras OpenFlow distribuídas entre diversos comutadores, que chamaremos aqui de comutadores de função.…”

“…Visto que a natureza de algumas VNFs está estritamente relacionada com a inspeção massiva de pacotes e possíveis ações sobre eles, [Chaves et al 2017] propuseram uma abordagem diferente para a virtualização desta categoria de funções de rede: substituir o software em uma VM por um conjunto de regras programadas em comutadores OpenFlow, de modo a explorar o alto desempenho do hardware dedicado. Como umúnico comutador pode não ser suficiente para processar todo o tráfego, a escalabilidade desta VNF pode ser alcançada com a distribuição das regras de fluxo entre vários comutadores e o adequado balanceamento do tráfego entre eles.…”

“…Como principal contribuição deste trabalho, evoluímos a proposta original de [Chaves et al 2017] para incorporar um plano de dados heterogêneo, que combina comutadores em hardware e em software na instanciação da VNF. Essa abordagem oferece flexibilidade ao provedor da infraestrutura: ele pode optar por comutadores OpenFlow com hardware dedicado ao processamento de pacotes para explorar o alto desempenho do dispositivo sem perder a programabilidade oferecida pelo mesmo; e/ou pode optar por comutadores OpenFlow em software, que flexibiliza a instanciação da VNF em servidores de propósito geral, mesmo que isso implique em alguma redução na capacidade de processamento da função virtual.…”