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Generic and Transparent Attribute Tagging for Software-defined Networks

Generic and Transparent Attribute Tagging for Software-defined Networks
chair:Software Defined Networking
type:Masterarbeit
time:2019
advisor:

Robert Bauer

person in charge:David Körver

Als Tagging bezeichnet man im Kontext von Kommunikationsnetzen das Markieren von Paketen mit Metainformationen. Üblicherweise wird eine solche Markierung (ein sogenanntes "Tag") am Rand des Netzes nach einer entsprechenden Klassifizierung direkt in das Paket eingefügt. Die inneren Knoten benutzen für die weitere Verarbeitung bzw. Weiterleitung dann nur noch dieses Tag. Das grundlegende Konzept hat sich bereits seit vielen Jahren bewährt (z.B. bei MPLS) und kommt auch bei Software-defined Networking (SDN) häufig zur Anwendung. Dabei gibt es grundsätzlich zwei Varianten, wie ein Tag realisiert werden kann: über eine zusätzliche Einkapselung (Shim Layer) oder indem das Tag direkt in ein existierendes Feld im Paketkopf geschrieben wird. Die zweite Variante führt dazu, dass die ursprüngliche Information dieses Feldes verloren geht. Trotzdem hat sich die zweite Variante bei SDN durchgesetzt, weil der Anwendungsfall häufig beschränkt ist und meist nicht alle existierenden Felder benötigt werden. Allerdings nutzen bisher existierende Lösungen eine statische Auswahl an Feldern und sind damit sehr unflexibel. Sobald sich der Anwendungsfall ändert oder zusätzliche Logik im Netz ausgebracht wird, die ebenfalls auf das für das Tagging verwendete Feld im Paketkopf zugreift, muss die Tagging-Lösung (manuell) angepasst werden, wodurch der Betrieb des Netzes unterbrochen wird. 

In dieser Masterarbeit sollte eine flexible Lösung für Tagging in Software-basierten Netzen entwickelt werden, d.h., die Auswahl der Felder im Paketkopf, die für das Tagging genutzt werden, sollte nicht mehr statisch erfolgen und sich zur Laufzeit anpassen lassen. Dabei sollte das am Institut für Telematik entwickelte TILES-Rahmenwerk (Transparent Intermediate Layers for Software-defined Networks) zum Einsatz kommen, welches es erlaubt, transparente Zwischenschichten zwischen dem Controller und den Switches zu instanziieren.