Transição de redes legadas para SDN - uma análise sobre o impacto do tempo de implantação, número e localização dos controladores

Abstract

SDN surgiu como um paradigma de rede alternativo separando o plano de controle do plano de dados. Em cenários do mundo real, a transição de uma rede tradicional para SDN geralmente é feita em etapas incrementais, devido aos custos e à burocracia de aquisição e implantação de novos hardwares nas empresas. Esta transição envolve a implantação de switches compatíveis com SDN e hardware para executar o software responsável por gerenciar o plano de controle, ou seja, o controlador. Muitos estudos sobre como posicionar e reduzir adequadamente o número de controladores, conhecido como Controller Placement Problem (CPP), foram realizados, mas apenas alguns deles exploraram o CPP em redes híbridas (tradicionais/SDN). Em redes híbridas, identificamos uma lacuna no número mínimo de controladores necessários para que uma SDN híbrida opere, considerando um número diferente de etapas de transição e a heurística para colocar esses controladores na rede. Portanto, nesta monografia, propomos três abordagens heurísticas baseadas em invariante de grafos para escolher o nó no qual será colocado um novo controlador, reduzindo seu número em uma rede que começa legada, torna-se híbrida e termina totalmente habilitada para SDN no final de uma transição finita em um horizonte de planejamento. As heurísticas propostas são comparadas com um modelo otimizado e têm se mostrado úteis em cenários onde o administrador da rede não tem controle total sobre a evolução da rede. Além disso, descobrimos que a atualização ideal da rede em várias etapas requer, em média, a mesma quantidade de controladores de uma migração em uma etapa, mas deve ter conhecimento total sobre cada etapa de transição da rede híbrida. Por fim, mostramos que o desempenho das abordagens heurísticas está relacionado à topologia e às características da rede, como tráfego e distribuição física dos switches.