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Implementazione Open vSwitch delle funzionalità di forwarding del protocollo LISP in uno scenario Software Defined Network

David Lo Bascio

Il lavoro di tesi mi ha permesso di conoscere lo scenario Software Defined Networking, un paradigma di rete emergente dove il piano di controllo è disaccoppiato dalle funzioni di forwarding ed è direttamente programmabile.

Questa migrazione del controllo, finora strettamente legato ai singoli dispositivi di rete, verso device di calcolo accessibili, consente all’infrastruttura sottostante di essere astratta per applicazioni e servizi di rete, che possono trattare la rete come un’entità logica o virtuale. SDN promette di semplificare drasticamente la gestione delle reti e consentire innovazione ed evoluzione. L’idea principale è permettere agli sviluppatori software di fare affidamento sulle risorse di rete nella stessa facile maniera con cui essi utilizzano risorse di storage e di calcolo. In SDN l’intelligenza della rete è dal punto di vista logico centralizzata in controllori software (nel piano di controllo), mentre i device di rete divengono semplici device di inoltro pacchetti (piano dati) che possono essere programmati mediante un’interfaccia aperta come OpenFlow.

Attualmente SDN sta divenendo particolarmente importante nella sfida al raggiungere un network deployment rapido e adattivo; nello stesso tempo esso consente l’aggiunta di nuove funzionalità e servizi di rete. Qualcuno potrebbe osservare che i concetti alla base delle Software Defined Networks – così come della Network Function Virtualization – non sono propriamente innovativi; tuttavia queste soluzioni appaiono oggi decisive in un contesto sociale e tecnologico profondamente mutato dalla pervasività della rete. Il focus di questa tecnologia è software-oriented piuttosto che caratterizzato dall’implementazione hardware di funzioni di networking.

La softwarizzazione dei layer 2-7 della pila protocollare OSI rappresenta non uno dei qualsiasi trend del networking, ma un cambiamento sistemico che comporta una drastica riduzione dei costi derivante dall’innovazione tecnologica: a livello più elevato, potremmo parlare di un passaggio da un’economia delle risorse (hardware) a un’economia delle conoscenze (software). La possibilità di programmare in maniera centralizzata e flessibile la rete sta già riscontrando notevoli vantaggi nei data center, dove SDN si sta diffondendo; ci si aspetta quindi che tali benefici possano espandersi nelle Wide Area Network attraverso la migrazione al nuovo paradigma proposto. Infatti, una distribuzione del processing verso l’edge network, comporterebbe una riduzione del latency di rete. Chiaramente è necessario un significativo investimento; ma stavolta questi non si esprime in termini economici quanto nella formazione di nuove competenze operative: va delineandosi una nuova figura professionale, capace di padroneggiare reti e sistemi, mondi, finora distinti, che vanno convergendo. La mia tesi è un contributo esemplificativo di questo nuovo approccio: lo sviluppo di un nodo di rete SDN, capace di supportare il protocollo legacy LISP, realizzato tramite il software open source Open vSwitch. Tale lavoro non è certo esaustivo: nello specifico, si rende necessario automatizzare la scrittura dei flussi OpenFlow tramite controller SDN, capace di risolvere dinamicamente le associazioni EID-RLOC del Mapping Service LISP; ovvero, per ottenere un xTR completo, vanno sviluppate in OVS le funzioni del control plane LISP. Le misurazioni effettuate mostrano come la soluzione proposta sia ben più performante di altri analoghi software-node LISP. Inoltre la duttilità di OVS consente lo sviluppo di altri protocolli legacy, rendendolo potenzialmente capace di interpretare svariate funzioni di rete in modalità SDN; per questo motivo, credo che la mia tesi possa offrire un contributo positivo alla diffusione delle Software Defined Networks.

Tesi di Laurea Magistrale David Lo Bascio

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David Lo Bascio

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