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https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/844590| Título: | Balanceamento de carga entre caminhos utilizando redes definidas por software |
| Título(s) alternativo(s): | Load balancing between paths using software defined networks |
| Autor(es): | Rubinstein, Marcelo Gonçalves |
| Autor(es): | Silva, Alisson Cavalcante e |
| Orientador(es): | Rubinstein, Marcelo Gonçalves |
| Palavras-chave: | Redes definidas por software Balanceamento de carga Roteamento multicaminhos |
| Data do documento: | 2020 |
| Editor: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) |
| Citação: | SILVA, Alisson Cavalcante e. Balanceamento de carga entre caminhos utilizando redes definidas por software. 2020. 75 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Eletrônica) – Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020. |
| Descrição: | Na última década, o volume de dados produzido e armazenado em escala global aumentou
significativamente. Na busca em manter o consumo de informação e de serviços ocorrendo de forma ininterrupta, as empresas estão investindo em enlaces redundantes com o
propósito de diminuir as chances de uma indisponibilidade do acesso à Internet. Assim,
dispondo de enlaces redundantes é possível utilizá-los não somente durante as situações de
indisponibilidade, mas como também no dia a dia realizando balanceamento de carga entre eles. O balanceamento de carga entre enlaces pode ser realizado utilizando roteamento
por multicaminhos. Assim, os fluxos de dados podem ser distribuídos simultaneamente
por mais de um caminho existente entre origem e destino. Contudo, algumas redes como
a
Ethernet
utilizam o modelo de encaminhamento de pacotes de caminho único baseado
no
Spanning Tree Protocol (STP) para evitar
loops
na rede, em situações que múltiplos
comutadores
Ethernet
são interligados entre si. Tal característica não permite a utilização
de enlaces ociosos para diminuir o congestionamento do caminho e aumentar a largura de
banda agregada da rede. Como solução, este trabalho apresenta uma proposta de mecanismo de balanceamento de carga entre caminhos utilizando redes definidas por software
(SDNs - Software Defined Networks). O mecanismo proposto, denominado MLB (Multipath Load Balance), é baseado em um mecanismo de balanceamento de carga usando
redes SDN proposto na literatura. Porém, diferentemente desse mecanismo da literatura,
este realiza computação de caminhos com enlaces disjuntos e conta com um controle de
comutação que verifica se a ocupação atual do caminho ultrapassa 50% de sua capacidade
e se o potencial novo caminho computado apresenta uma ocupação pelo menos 10% menor
do que a do caminho atual, de forma a não realizar a troca de caminhos sem que haja
um ganho razoável. Sendo assim, como forma de avaliar o funcionamento do mecanismo
proposto, este trabalho também apresenta uma avaliação de desempenho que compara o
funcionamento dos dois mecanismos com o modo de funcionamento padrão do controlador
de SDN OpenDaylight (ODL). Os resultados obtidos mostram que com uso do MLB foi possível aumentar em 95% o valor da largura de banda agregada e diminuir em cerca de
44,2% a perda de pacotes em comparação ao modo de funcionamento padrão do ODL. Dissertação apresentada, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre, ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Eletrônica, da Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Área de concentração: Redes de Telecomunicações. |
| Abstract: | In the last decade, the volume of data produced and stored on a global scale has increased significantly. In the quest to keep the consumption of information and services occurring uninterruptedly, companies are investing in redundant links in order to reduce the chances of an unavailability of Internet access. Thus, having redundant links it is possible to use them not only during unavailability situations, but also on a daily basis balancing the load between them. Load balancing between links can be accomplished using multipath routing. Thus, data streams can be distributed simultaneously over more than one path between source and destination. However, some networks like Ethernet use the single path packet forwarding model based on the Spanning Tree Protocol (STP) to avoid loops on the network, in situations where multiple switches Ethernet are interconnected. This feature does not allow the use of idle links to reduce path congestion and increase the aggregate network bandwidth. As a solution, this work presents a proposal for a load balancing mechanism between paths using software defined networks (SDNs). The proposed me- chanism, called MLB (Multipath Load Balance), is based on a load balancing mechanism using SDN networks proposed in the literature. However, unlike this mechanism in the literature, it performs path computation with disjoint links and has a switching control that checks whether the current path occupation exceeds 50% of its capacity and whether the potential new computed path has an occupation at least 10% less than the current path, so as not to change paths without a reasonable gain. Therefore, as a way to evaluate the functioning of the proposed mechanism, this work also presents a performance evalu- ation that compares the functioning of the two mechanisms with the standard operating mode of the SDN OpenDaylight controller (ODL). The results obtained show that with the use of MLB it was possible to increase the value of the aggregated bandwidth by 95% and decrease packet loss by about 44,2% compared to the standard ODL operating mode. |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
| URI: | http://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/844590 |
| Tipo: | Dissertação |
| Aparece nas coleções: | Tecnologia da Informação: Coleção de Dissertações |
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