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Erweiterung eines Outsourcing-Ansatzes für Flowtable Capacity

Erweiterung eines Outsourcing-Ansatzes für Flowtable Capacity
Forschungsthema:Software Defined Networking
Typ:Masterarbeit
Datum:ab sofort
Betreuer:

Robert Bauer

Bearbeiter:offen

Flowtable Capacity Outsourcing

Thema

Software Defined Networking (SDN) hat sich in den letzten Jahren als flexibles Paradigma der Netz- werksteuerung und als Alternative zu klassischen IP-Netzen etabliert. SDN entkoppelt Control-Plane und Data-Plane und verlagert Kontrollentscheidungen in einen externen SDN-Controller. Applikationen inner- oder oberhalb des Controllers entscheiden dann flowbasiert darüber, wie die kontrollierten SDN-Switches ankommende Pakete verarbeiten sollen. Diese Entscheidungen werden in einer sogenannten Flowta- ble gespeichert. Aus Performanzgründen ist die Flowtable eines SDN-Switches als Ternary Content Ad- dressable Memory (TCAM) implementiert und stellt nur begrenzten Platz zur Verfügung. Da die Größe der Flowtable die Leistungsfähigkeit eines softwarebasierten Netzes maßgeblich beeinflusst, wurde am Institut für Telematik (KIT) ein Konzept entwickelt, das es einem Switch mit Flowtable-Engpass erlaubt, sich bei Bedarf zusätzliche Kapazität bei einem benachbarten Switch auszuleihen (Flowtable Capacity Outsourcing, FCO).

Aufgabenstellung

In dieser Masterarbeit soll der existierende, in Python implementierte FCO-Prototyp so angepasst wer- den, dass Outsourcing-Operationen in Abhängigkeit der aktuellen Situation auf dem Switch (d.h. Zustand der Flowtable) automatisch durchgeführt werden können. Dafür müssen verschiedene Optimierungsver- fahren ausgewählt, untersucht und gegebenenfalls prototypisch implementiert werden. Außerdem soll un- tersucht werden, wie sich die FCO-Logik in einen vorhandenen SDN-Controller (z.B. Ryu) integrieren lässt, ohne dass vorhandene Applikationen explizit angepasst werden müssen, wie es bei der momenta- nen Implementierung der Fall ist. Anschließend soll der erweiterte Prototyp in einem realistischen Mininet- Szenario evaluiert werden.

Voraussetzungen

Aufgrund des hohen Praxisanteils werden gute Programmierkenntnisse vorausgesetzt (bevorzugt in Python). Hintergrundwissen aus den Vorlesungen EiR oder Telematik ist hilfreich. Kenntnisse im Bereich SDN sind nicht zwingend erforderlich.