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Implementierung und Evaluation eines Algorithmus für Flow Delegation

Implementierung und Evaluation eines Algorithmus für Flow Delegation
Forschungsthema:Software Defined Networking
Typ:Masterarbeit
Datum:2017
Betreuer:

Robert Bauer

Bearbeiter:Eric Sallermann

Software Defined Networking (SDN) hat sich in den letzten Jahren als flexibles Paradigma der Netzwerksteuerung und als Alternative zu klassischen IP-Netzen etabliert. Die Entscheidungen des SDN-Controllers werden dabei als Regeln in einer Flowtable im SDN-Switch gespeichert. Aus Performanzgründen ist diese Flowtable normalerweise als Ternary Content Addressable Memory (TCAM) implementiert und kann nur eine begrenzte Anzahl an Regeln speichern. Da die Größe der Flowtable die Leistungsfähigkeit eines softwarebasierten Netzes maßgeblich beeinflusst, wurde am Institut für Telematik (KIT) ein auf Delegation basierendes Konzept entwickelt, das es einem Switch mit Flowtable-Engpass erlaubt, sich bei Bedarf zusätzliche Kapazität bei einem benachbarten Switch auszuleihen. Dieses Verfahren wird Port Based Capacity Extensions (PBCE) genannt.

PBCE arbeitet mit sogenannten Delegationsbeziehungen. Dabei werden mit Hilfe des OpenFlow-Protokolls Regeln von einem Switch mit Flowtable-Engpass (Delegation Switch) auf benachbarte Switches verschoben. Unter gewissen Voraussetzungen (abhängig vom Einsatzszenario) kann es bei der Umsetzung dieser Delegationsbeziehungen dazu kommen, dass eine Regel verschoben wird, die von anderen Regeln auf dem Delegation Switch abhängig ist. Bleibt diese Abhängigkeit unberücksichtigt, kann es zu falschen Weiterleitungsentscheidungen kommen. Ziel der Masterarbeit war es, dieses Problem zu untersuchen und einen Lösungsansatz zu erarbeiten, der die existierenden Heuristiken für die Berechnung von Delegationsbeziehungen berücksichtigt. Das entwickelte Konzept sollte im Anschluss in Bezug auf Funktionalität und Performanz evaluiert werden.