Estratégias para Resiliência em SDN : Uma Abordagem Centrada em Multi-Controladores Ativamente Replicados

Abstract

As Redes Definidas por Software (SDN) separam os planos de dados e de controle. Embora o controlador seja logicamente centralizado, ele deve ser efetivamente distribuído para garantir alta disponibilidade. Desde a especificação OpenFlow 1.2, há novas funcionalidades que permitem aos elementos da rede se comunicarem com múltiplos controladores que podem assumir diferentes papéis -- master, slave, e equal. Entretanto, esses papéis não são suficientes para garantir resiliência no plano de controle, pois delega-se aos projetistas de redes SDN a responsabilidade por essa implementação. Neste artigo, exploramos os papéis definidos no protocolo OpenFlow no projeto de arquiteturas resilientes SDN com base em multi-controladores. Como prova de conceito uma estratégia de replicação ativa foi implementada no controlador Ryu usando o serviço OpenReplica para garantir a consistência dos estados. O protótipo foi testado com switches RouterBoards/MikroTik comerciais e no ambiente Mininet avaliando-se as latências na recuperação de falha, na migração de switches entre controladores, e de processamento de packet-in. Observamos diferentes compromissos de projeto em experimentos em ambiente real e emulado sujeitos a várias cargas nos planos de dados e de controle.