Υλοποίηση SDN δικτύου με χρήση της πλατφόρμας Mininet

• Κύριος συγγραφέας: Ανδρέου, Ηρόδοτος
• Άλλοι συγγραφείς: Andreou, Erodotos
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Δίκτυο καθοριζόμενο από λογισμικό; Eξομοιωτής Mininet; Ελεγκτής POX; Software Defined Networking; Mininet emulator; POX controller

Στην σημερινή εποχή οι υπολογιστές και η επιστήμη που ασχολείται με αυτούς εμφανίζουν τεράστια πρόοδο όσον αφορά διάφορους τομείς της ζωής και της ευημερίας. Τα δίκτυα υπολογιστών δεν θα μπορούσαν να αποτελούν εξαίρεση της προόδου καθώς η αλληλεπίδραση μεταξύ των διαφόρων υπολογιστών και η διασύνδεσή τους γίνεται μέσω των δικτύων υπολογιστών. Αυτό σε συνδυασμό με νέες προκλήσεις έχουν ως αποτέλεσμα την ανάγκη εκσυγχρονισμού και ανάπτυξης των δικτύων καθώς επίσης και την αύξηση της πολυπλοκότητας των δικτύων. Μια νέα πρόκληση στων χώρο της επικοινωνίας υπολογιστών αποτελεί η Δικτύωση Καθοριζόμενη από Λογισμικό (Software Defined Networking-SDN). Αυτή η προσέγγιση δικτύωσης έχει αναπτυχθεί την τελευταία δεκαετία. Ο σχεδιασμός και η υλοποίηση προέκυψε εξ’ ανάγκης καθώς τα παραδοσιακά μέχρι σήμερα δίκτυα δεν μπορούν να ανταπεξέλθουν στους ρυθμούς ανάπτυξης της τεχνολογίας μας. Ως βασική ιδέα της Δικτύωσης Καθοριζόμενης από Λογισμικό είναι να διαχωρίσει το Επίπεδο Ελέγχου από το Επίπεδο Δεδομένων/Προώθησης, έτσι ώστε το πρώτο να έχει τον έλεγχο των δικτυακών συσκευών και την ευθύνη της προώθησης πακέτων μεταξύ των κόμβων του δικτύου. Οι ελεγκτές (SDN controllers) αποτελούν το Επίπεδο Ελέγχου δημιουργώντας και έχοντας πλήρη εικόνα της τοπολογίας του δικτύου από ένα και μόνο σημείο. Το χαρακτηριστικό αυτό δίνει τη δυνατότητα εύκολης πρόσβασης και δοκιμών σε νέες υπηρεσίες στην τοπολογία του δικτύου, χωρίς να απαιτείται επαναπρογραμμαστισμός των συσκευών του δικτύου και χωρίς κανένα κίνδυνο για τις υπάρχουσες υπηρεσίες. Η επικοινωνία μεταξύ του ελεγκτή SDN και των στοιχείων δικτύου ή αλλιώς του επιπέδου ελέγχου και δεδομένων αντίστοιχα, μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο Openflow. Για να δημιουργηθεί κάτι καινούργιο απαιτείται αρχικά να γίνουν αναλύσεις και πειράματα. Αυτό ισχύει και στην περίπτωση των δικτύων καθοριζόμενων από το λογισμικό. Το δημοφιλέστερο και πλέον κατάλληλο πειραματικό εργαλείο για την εξομοίωση δικτύων SDN είναι η πλατφόρμα Mininet. Το Mininet είναι ένας εξομοιωτής δικτύωσης που συνεργάζεται περίφημα με διάφορους κεντρικούς ελεγκτές. Ο ελεγκτής POX είναι διαθέσιμος με την εγκατάσταση του εξομοιωτή Mininet και στο παρόν κείμενο χρησιμοποιείται ο ελεγκτής αυτός. Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στον τρόπο λειτουργίας των SDN δικτύων με έμφαση στην αρχιτεκτονική του (Κεφάλαιο 2), στο πρωτόκολλο Openflow (Κεφάλαιο3), στον εξομοιωτή Mininet (Κεφάλαιο 4), τον ελεγκτή POX (Κεφάλαιο 5) και την εξομοίωση τείχους προστασίας (Κεφάλαιο 6).