Υλοποίηση και εκτέλεση αλγορίθμου βέλτιστης δρομολόγησης σε L2 δίκτυο με τεχνικές προγραμματιζόμενων δικτύων - SDN
Ένα από τα προβλήματα σε ένα layer 2 δίκτυο λόγω της χρήσης του Spanning Tree Protocol (STP) είναι η μη χρησιμοποίηση όλων των διαθέσιμων συνδέσεων μεταξύ των δικτυακών συσκευών για την αποφυγή κλειστών βρόγχων. Τελευταία υπάρχει μία ραγδαία εξέλιξη των προγραμματιζόμενων δικτύων με έναν νέο τί...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2016
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/9029 |
| id |
nemertes-10889-9029 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Τοπολογία δικτύου Δρομολόγηση Μεταγωγείς Προγραμματιζόμενα δίκτυα Ανακάλυψη τοπολογίας Αλγόριθμοι Network topology Routing Switches Software-defined networking Topology discovery Algorithms ForCES OpenFlow Network programmability Spanning tree protocol 621.382 1 |
| spellingShingle |
Τοπολογία δικτύου Δρομολόγηση Μεταγωγείς Προγραμματιζόμενα δίκτυα Ανακάλυψη τοπολογίας Αλγόριθμοι Network topology Routing Switches Software-defined networking Topology discovery Algorithms ForCES OpenFlow Network programmability Spanning tree protocol 621.382 1 Ταρναράς, Γεώργιος Υλοποίηση και εκτέλεση αλγορίθμου βέλτιστης δρομολόγησης σε L2 δίκτυο με τεχνικές προγραμματιζόμενων δικτύων - SDN |
| description |
Ένα από τα προβλήματα σε ένα layer 2 δίκτυο λόγω της χρήσης του Spanning Tree Protocol (STP) είναι η μη χρησιμοποίηση όλων των διαθέσιμων συνδέσεων μεταξύ των δικτυακών συσκευών για την αποφυγή κλειστών βρόγχων.
Τελευταία υπάρχει μία ραγδαία εξέλιξη των προγραμματιζόμενων δικτύων με έναν νέο τίτλο, αυτόν του Software-Defined Networking (SDN), που προτείνει ένα καινοτόμο πλαίσιο δημιουργίας δικτύων, αποσυνδέοντας την διαδικασία της μετακίνησης των πακέτων από την διαδικασία της απόφασης δρομολόγησης. 'Ήδη αρκετοί οργανισμοί έχουν ξεκινήσει να ακολουθούν αυτήν την τεχνολογία σε μια προσπάθεια κεντρικοποιημένης προσέγγισης στην υλοποίηση των δικτύων τους.
Σε SDN δίκτυα, η δυναμική και βέλτιστη ανακάλυψη της τοπολογίας είναι πρωταρχικής σημασίας, έτσι ώστε η ολοένα και αυξανόμενη κίνηση να μπορεί να διαχειριστεί αποδοτικότερα. Το OpenFlow που αποτελεί το επικρατέστερο πρωτόκολλο στο SDN μέχρι σήμερα υιοθετεί μια υποβέλτιστη λύση στην ανακάλυψη της τοπολογίας του δικτύου, ανταλλάσσοντας περιοδικά LLDP μηνύματα μεταξύ των στοιχείων ελέγχου και προώθησης.
Σκοπός αυτής της διπλωματικής είναι να υπαγορεύσουμε σε προγραμματιζόμενα switches ενός τοπικού δικτύου βέλτιστες δρομολογήσεις πακέτων, χρησιμοποιώντας ευρέως διαδεδομένους αλγορίθμους δρομολόγησης (π.χ. Dijkstra) δημιουργώντας παράλληλα μια εφαρμογή για την διαχείρισή τους. Για την επίτευξη αυτού του στόχου δημιουργήθηκε ένας βέλτιστος αλγόριθμος για την ανακάλυψη της τοπολογίας του δικτύου κάνοντας χρήση του πρωτοκόλλου LLDP διαφορετικά από το OpenFlow, ώστε η δρομολόγηση να γίνεται δυναμικά. Η εφαρμογή βασισμένη σε SDN τεχνικές θα ενημερώνεται από τα switches για τους γείτονές τους και θα δημιουργεί μία τοπολογία του δικτύου την οποία θα χρησιμοποιούν οι όποιοι αλγόριθμοι δρομολόγησης, χωρίς την ανάγκη να αποκόπτονται ζεύξεις για την αποφυγή κλειστών βρόχων.
Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται πλήρη εποπτεία και αποδοτική χρησιμοποίηση των διαθέσιμων πόρων του δικτύου αυξάνοντας σημαντικά όχι μόνο την απόδοση, αλλά και λειτουργικότητά του. |
| author2 |
Δενάζης, Σπυρίδων |
| author_facet |
Δενάζης, Σπυρίδων Ταρναράς, Γεώργιος |
| format |
Thesis |
| author |
Ταρναράς, Γεώργιος |
| author_sort |
Ταρναράς, Γεώργιος |
| title |
Υλοποίηση και εκτέλεση αλγορίθμου βέλτιστης δρομολόγησης σε L2 δίκτυο με τεχνικές προγραμματιζόμενων δικτύων - SDN |
| title_short |
Υλοποίηση και εκτέλεση αλγορίθμου βέλτιστης δρομολόγησης σε L2 δίκτυο με τεχνικές προγραμματιζόμενων δικτύων - SDN |
| title_full |
Υλοποίηση και εκτέλεση αλγορίθμου βέλτιστης δρομολόγησης σε L2 δίκτυο με τεχνικές προγραμματιζόμενων δικτύων - SDN |
| title_fullStr |
Υλοποίηση και εκτέλεση αλγορίθμου βέλτιστης δρομολόγησης σε L2 δίκτυο με τεχνικές προγραμματιζόμενων δικτύων - SDN |
| title_full_unstemmed |
Υλοποίηση και εκτέλεση αλγορίθμου βέλτιστης δρομολόγησης σε L2 δίκτυο με τεχνικές προγραμματιζόμενων δικτύων - SDN |
| title_sort |
υλοποίηση και εκτέλεση αλγορίθμου βέλτιστης δρομολόγησης σε l2 δίκτυο με τεχνικές προγραμματιζόμενων δικτύων - sdn |
| publishDate |
2016 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/9029 |
| work_keys_str_mv |
AT tarnarasgeōrgios ylopoiēsēkaiektelesēalgorithmoubeltistēsdromologēsēssel2diktyometechnikesprogrammatizomenōndiktyōnsdn AT tarnarasgeōrgios designimplementationofalayer2optimalroutingandtopologydiscoveryalgorithmusingsoftwaredefinednetworkingtechniques |
| _version_ |
1771297185949810688 |
| spelling |
nemertes-10889-90292022-09-05T09:40:17Z Υλοποίηση και εκτέλεση αλγορίθμου βέλτιστης δρομολόγησης σε L2 δίκτυο με τεχνικές προγραμματιζόμενων δικτύων - SDN Design & implementation of a layer 2 optimal routing and topology discovery algorithm using software-defined networking techniques Ταρναράς, Γεώργιος Δενάζης, Σπυρίδων Δενάζης, Σπυρίδων Λυμπερόπουλος, Δημήτριος Tarnaras, George Τοπολογία δικτύου Δρομολόγηση Μεταγωγείς Προγραμματιζόμενα δίκτυα Ανακάλυψη τοπολογίας Αλγόριθμοι Network topology Routing Switches Software-defined networking Topology discovery Algorithms ForCES OpenFlow Network programmability Spanning tree protocol 621.382 1 Ένα από τα προβλήματα σε ένα layer 2 δίκτυο λόγω της χρήσης του Spanning Tree Protocol (STP) είναι η μη χρησιμοποίηση όλων των διαθέσιμων συνδέσεων μεταξύ των δικτυακών συσκευών για την αποφυγή κλειστών βρόγχων. Τελευταία υπάρχει μία ραγδαία εξέλιξη των προγραμματιζόμενων δικτύων με έναν νέο τίτλο, αυτόν του Software-Defined Networking (SDN), που προτείνει ένα καινοτόμο πλαίσιο δημιουργίας δικτύων, αποσυνδέοντας την διαδικασία της μετακίνησης των πακέτων από την διαδικασία της απόφασης δρομολόγησης. 'Ήδη αρκετοί οργανισμοί έχουν ξεκινήσει να ακολουθούν αυτήν την τεχνολογία σε μια προσπάθεια κεντρικοποιημένης προσέγγισης στην υλοποίηση των δικτύων τους. Σε SDN δίκτυα, η δυναμική και βέλτιστη ανακάλυψη της τοπολογίας είναι πρωταρχικής σημασίας, έτσι ώστε η ολοένα και αυξανόμενη κίνηση να μπορεί να διαχειριστεί αποδοτικότερα. Το OpenFlow που αποτελεί το επικρατέστερο πρωτόκολλο στο SDN μέχρι σήμερα υιοθετεί μια υποβέλτιστη λύση στην ανακάλυψη της τοπολογίας του δικτύου, ανταλλάσσοντας περιοδικά LLDP μηνύματα μεταξύ των στοιχείων ελέγχου και προώθησης. Σκοπός αυτής της διπλωματικής είναι να υπαγορεύσουμε σε προγραμματιζόμενα switches ενός τοπικού δικτύου βέλτιστες δρομολογήσεις πακέτων, χρησιμοποιώντας ευρέως διαδεδομένους αλγορίθμους δρομολόγησης (π.χ. Dijkstra) δημιουργώντας παράλληλα μια εφαρμογή για την διαχείρισή τους. Για την επίτευξη αυτού του στόχου δημιουργήθηκε ένας βέλτιστος αλγόριθμος για την ανακάλυψη της τοπολογίας του δικτύου κάνοντας χρήση του πρωτοκόλλου LLDP διαφορετικά από το OpenFlow, ώστε η δρομολόγηση να γίνεται δυναμικά. Η εφαρμογή βασισμένη σε SDN τεχνικές θα ενημερώνεται από τα switches για τους γείτονές τους και θα δημιουργεί μία τοπολογία του δικτύου την οποία θα χρησιμοποιούν οι όποιοι αλγόριθμοι δρομολόγησης, χωρίς την ανάγκη να αποκόπτονται ζεύξεις για την αποφυγή κλειστών βρόχων. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται πλήρη εποπτεία και αποδοτική χρησιμοποίηση των διαθέσιμων πόρων του δικτύου αυξάνοντας σημαντικά όχι μόνο την απόδοση, αλλά και λειτουργικότητά του. One problem of a layer 2 network using the Spanning Tree Protocol (STP) is not using all the available nodes for avoiding the creation of closed loops. Software-defined Networking proposes an alternative paradigm on network programmability based on the separation of the control and forwarding planes. Many leading organizations have already adopted such techniques, based on OpenFlow or other protocols, to efficiently modify and determine their traffic datapath in a centralized fashion. Discovering network elements in a dynamic and optimized manner, able to cope with the ever-growing network traffic is a key requirement for SDN networks, in order to ensure a data center's robustness and manageability. OpenFlow's approach for creating the topology map is by periodically exchanging LLDP frames between the controller and the forwarding elements. However, a better method may be implemented so as to efficiently and faster acquire any topology changes and the topology map in general. This thesis proposes an optimal usage of LLDP by taking advantage of the existing hardware capabilities so as to extract information directly from the data plane. Those information are then being transferred towards the Control Plane in order to construct the topology map and to apply a dynamic and automatic topology discovery algorithm. Having defined the topology map and using the IETF's ForCES Framework, we managed to model a generic method for updating and extracting the required topology information from the datapath to the controller. Afterwards, an application capable controlling these programmable switches is able to dictate them optimal routes using some well known routing algorithms. 2016-01-07T09:26:46Z 2016-01-07T09:26:46Z 2015-09-30 Thesis http://hdl.handle.net/10889/9029 gr 0 application/pdf |
