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Título: O2CMF : um framework para experimentação federada em NFV
Autor(es): Ceravolo, Isabella de Albuquerque
Orientador: Martinello, Magnos
Data do documento: 14-Fev-2019
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Testbeds federados ocupam um papel importante no desenvolvimento de inovações em redes, fornecendo aos pesquisadores um laboratório distribuído para a realização de provas de conceito. Isso é possível através de frameworks que transformam recursos físicos em um serviço de experimentação. Contudo, para que um testbed continue adequado aos objetivos da comunidade de pesquisa, é necessário evoluir seu serviço de experimentação, incorporando tecnologias emergentes. Uma dessas tecnologias é a virtualização de funções de rede (Network Functions Virtualization NFV), que possibilita que funções de rede tradicionalmente ligadas a dispositivos de hardware sejam executadas na infraestrutura de computação em nuvem. Embora frameworks (como o GCF, OCF e OMF) tenham contribuído fortemente para o estabelecimento de federações de testbeds de redes, eles não apresentam as características necessárias para suportar NFV. Isso se deve ao emprego de virtualização simples, monitoramento insuficiente e ausência de recursos no catálogo de serviços que possibilitem a construção funções de rede virtuais, além da carência de funcionalidades para sua orquestração. Portanto, esse trabalho propõe um novo framework destinado a habilitar a experimentação em NFV. O resultado foi o O2CMF, um framework baseado na plataforma de computação em nuvem OpenStack, interoperável com a infraestrutura do Fed4FIRE. Para validar o O2CMF, são apresentadas demonstrações das funcionalidades de gestão do testbed, compatibilidade com o Fed4FIRE, isolamento de tráfego, orquestração de NFV e integração com outros domínios (robótica, redes sem fio e OpenFlow). Através dessas provas de conceito, demonstramos que o O2CMF foi capaz de habilitar a experimentação federada em NFV, combinando a interoperabilidade provida por SFA com a flexibilidade e robustez da nuvem, e provendo mecanismos de orquestração de funções de rede virtuais. O O2CMF foi utilizado na implantação de um testbed na UFES, através do qual tem apoiado o desenvolvimento de atividades de pesquisa e educação em redes. Além disso, sua documentação de operação e tutoriais de uso motivaram sua adoção na implantação de um testbed na Universidade de Bristol.
Federated testbeds support network research by providing a distributed lab. This is possible through frameworks that transform physical resources in an experimentation service. Such service needs to continuously evolve including emerging technologies. Network Function Virtualization (NFV) is an emerging technology which enables to decouple network intelligence from physical hardware. Although frameworks (such as GCF, OCF, and OMF) have strongly contributed to the establishment of network testbeds’ federations, they lack features required to support NFV. This is due to the type of virtualization, monitoring, and resources which they offer. Besides that, they lack NFV orchestration functionalities. This work proposes a new framework to enable NFV experimentation. The result was O2CMF, a framework based on the OpenStack cloud computing platform and interoperable with the Fed4FIRE infrastructure. To validate O2CMF, we developed demonstrations showing testbed management, Fed4FIRE compatibility, traffic isolation, NFV orchestration and integration with other domains (robotics, wireless networks, and OpenFlow). These proofs of concept, we demonstrated that O2CMF successfully enabled federated experimentation in NFV, combining the interoperability provided by SFA with the flexibility and robustness of the cloud, and orchestration features. O2CMF have been used to manage a testbed at UFES, supporting research and education activities. In addition, its documentation, covering operation and use, motivated its adoption by the University of Bristol.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/11036
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