{"id":193,"date":"2019-06-26T06:09:32","date_gmt":"2019-06-26T09:09:32","guid":{"rendered":"https:\/\/virgilalmeida.com.br\/redes\/?p=193"},"modified":"2019-06-26T06:09:32","modified_gmt":"2019-06-26T09:09:32","slug":"redes-definidas-por-software-base-para-o-futuro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/virgilalmeida.com.br\/redes\/2019\/06\/26\/redes-definidas-por-software-base-para-o-futuro\/","title":{"rendered":"Redes definidas por software: base para o futuro"},"content":{"rendered":"\n

Meu nome \u00e9 Vinicius Alefe de Aquino sou estudante do 5\u00ba per\u00edodo do curso de Engenharia de Controle e Automa\u00e7\u00e3o pelo Instituto Federal de Educa\u00e7\u00e3o, Ci\u00eancia e Tecnologia de Minas Gerais. Neste trabalho estarei abordando as Redes Definidas por Sotware, explicando seu conceito, vantagens e aplica\u00e7\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

RESUMO<\/h3>\n\n\n\n

Uma rede definida por software \u00e9 um conceito de rede em que n\u00e3o se trabalha com um sistema de planejamento de controle de rede tradicional. A ideia central deste conceito \u00e9 a aplica\u00e7\u00e3o do planejamento e controle da rede atrav\u00e9s da virtualiza\u00e7\u00e3o de seus dispositivos centralizando o controle da rede. Neste modelo pode-se obter um melhor gerenciamento de fluxo e a capacidade de automa\u00e7\u00e3o aplicada \u00e0 rede servindo assim de base para v\u00e1rios servi\u00e7os de networking.<\/p>\n\n\n\n

PROBLEMA<\/h3>\n\n\n\n

Naturalmente, estruturas de rede s\u00e3o definidas fisicamente atrav\u00e9s de dispositivos de hardware e, sendo assim, roteamento, encaminhamento e controle de tr\u00e1fego s\u00e3o fun\u00e7\u00f5es importantes exercidas por componentes que comp\u00f5em a camada f\u00edsica das arquiteturas de rede. Conhecemos bem tais dispositivos: roteadores, switches, hubs etc. Entretanto, podemos tamb\u00e9m perceber a interdepend\u00eancia dos servi\u00e7os fornecidos pelos dispositivos de hardware com a disponibilidade dos mesmos dentro da rede, evidenciando assim a inflexivel rela\u00e7\u00e3o entre o plano de controle de rede e o plano de dados. <\/p>\n\n\n\n

O plano de controle \u00e9 o sistema pela qual a organiza\u00e7\u00e3o da rede \u00e9 determinada, isto \u00e9, ele define os futuros roteamentos de pacotes na rede controlando e optimizando o fluxo de dados. O plano de dados, por sua vez, \u00e9 o respons\u00e1vel pelo encaminhamento de pacotes transferindo-os para subsequentes n\u00f3s de acordo com o roteamento feito pelo plano de controle. <\/p>\n\n\n\n

Estando o plano de controle e de dados juntos a serem executados pelos dispositivos de hardware que comp\u00f5em a rede, torna-se f\u00e1cil perceber a fragilidade e inefic\u00e1cia de um plano de controle implementado nestes moldes, visto que todo o trabalho de planejamento passa a ser n\u00e3o unificado e diretamente dependente de dispositivos que n\u00e3o t\u00eam acesso prim\u00e1rio \u00e0 topologia e operabilidade da rede, isto \u00e9, n\u00e3o t\u00eam um conhecimento geral da estrutura e condi\u00e7\u00e3o de cada ramifica\u00e7\u00e3o da rede em qust\u00e3o. <\/p>\n\n\n\n

SDN: A SOLU\u00c7\u00c3O<\/h3>\n\n\n\n

Diante de novas demandas de tr\u00e1fego de dados e tendo em vista as fragilidades de um plano de controle oferecido por roteadores individuais de uma rede, uma solu\u00e7\u00e3o vi\u00e1vel e cada vez mais demandada no mercado s\u00e3o as Redes Definidas por Software (SDNs \u2013 Software Defined Networks ).<\/p>\n\n\n\n

As SDNs s\u00e3o caracterizadas por quebrarem a barreira que impede a separa\u00e7\u00e3o e realoca\u00e7\u00e3o entre o plano de controle e plano de dados, n\u00e3o limitando o plano de controle \u00e0 disponibilidade e operacionalidade dos componentes da camada f\u00edsica dispostos na rede e permitindo que v\u00e1rios switches se beneficiem de um mesmo plano de controle de rede.<\/p>\n\n\n\n

FUNCIONAMENTO<\/h3>\n\n\n\n
\"\"
Figura 1. Exemplo de rede wireless do tipo DSN.
Dispon\u00edvel em [1].<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Isso tudo \u00e9 poss\u00edvel atrav\u00e9s da virtualiza\u00e7\u00e3o dos dispositivos de roteamento e de sua centraliza\u00e7\u00e3o em um \u00fanico controlador. Havendo um controlador central que tenha um acesso prim\u00e1rio e global \u00e0 rede, a cria\u00e7\u00e3o de um plano de controle inteligente e eficaz torna-se poss\u00edvel.<\/p>\n\n\n\n

O principal protocolo utilizado pelas SDNs \u00e9 o OpenFlow que \u00e9 o respons\u00e1vel pela manipula\u00e7\u00e3o de roteamento dos roteadores contidos na rede, sejam f\u00edsicos ou virtuais, garantindo a aplicabilidade do plano de controle criado pelo controlador central SDN. Com base no protocolo OpenFlow, os elementos da rede encaminham os pacotes de acordo com um tabelamento de fluxo de dados definido pelo plano de controle. <\/p>\n\n\n\n

O protocolo\/modelo openFlow n\u00e3o \u00e9 necess\u00e1riamente essencial, por\u00e9m, como dito, \u00e9 o principal<\/strong> protocolo aberto utilizado atualmente para redes SDN: <\/p>\n\n\n\n

“Apesar do foco principal dos ambientes de Redes Definidas por Software hoje ser o modelo\/protocolo OpenFlow e a forma como ele exp\u00f5e os recursos do switch, h\u00e1 outras possibilidades de implementa\u00e7\u00e3o de uma interface de programa\u00e7\u00e3o que atenda os objetivos do paradigma. O paradigma SDN n\u00e3o se limita ao OpenFlow, nem o exige como elemento essencial.”<\/em>[3]<\/p>\n\n\n\n

Junto ao potocolo OpenFlow, \u00e9 poss\u00edvel a utiliza\u00e7\u00e3o de v\u00e1rias ferramentas tais como a QFlow, Open vSwitch e FlowVisor, que permitem a cria\u00e7\u00e3o de switchs virtuais e, assim, redes completamente virtuais e monitoramento dos recursos de rede para melhor distribiuil\u00e7\u00e3o entre as redes garantindo a qualidade do servi\u00e7o, entre muitas outras aplica\u00e7\u00f5es. \u00c9 importante notar que as redes virtuais criadas podem ser dispostas em hierarquias e gerenciadas de acordo com sua prioriza\u00e7\u00e3o na rede sem qualquer manuten\u00e7\u00e3o f\u00edsica de hardware. <\/p>\n\n\n\n

Entretanto, a possibilidade de cria\u00e7\u00e3o de um plano de controle eficaz \u00e9 apenas um dentre os v\u00e1rio benef\u00edcios que as Redes Definidas por Software trazem aos sistemas de comunica\u00e7\u00e3o: a automa\u00e7\u00e3o atrav\u00e9s da programabilidade do software de controle e a f\u00e1cil capacidade de fornecimento de aplica\u00e7\u00f5es de rede tambem se destacam como pontos positivos adivindos da aplica\u00e7\u00e3o das SDNs. <\/p>\n\n\n\n

APLICA\u00c7\u00d5ES E VANTAGENS<\/h3>\n\n\n\n

As vantagens das SDNs sobre os modelos convencionais de arquitetura de rede s\u00e3o consideravelmente expressivas e se concentram na efici\u00eancia de controle de tr\u00e1fego (que tem impacto direto na velociade de comunica\u00e7\u00e3o), na programa\u00e7\u00e3o de aplica\u00e7\u00f5es, automa\u00e7\u00f5es, centraliza\u00e7\u00e3o de controle, qualidade de servi\u00e7o e f\u00e1cil operabilidade. Sendo assim, as aplicabilidades das SDNs s\u00e3o in\u00fameras e variam desde as novas redes mobile de 5\u00aa gera\u00e7\u00e3o, IoT (internet das coisas), at\u00e9 redes baseadas em intelig\u00eancia artificial. Desta forma, as perspectivas apontam para que as redes SDN se tornem cada vez mais populares e sejam a base dos futuros servi\u00e7os de networking.<\/p>\n\n\n\n

Atualmente, servi\u00e7os e quipamentos de redes SDN j\u00e1 s\u00e3o ofertados por grandes empresas de tecnologia. Um exemplo de empresa que fornece tais servi\u00e7os \u00e9 a Cisco Systems que fornece aplica\u00e7\u00f5es e hardwares espec\u00edficos para a utiliza\u00e7\u00e3o de SDN em data center, redes wirelles, entre outros [2].<\/p>\n\n\n\n

CONSIDERA\u00c7\u00d5ES FINAIS<\/h3>\n\n\n\n

As redes definidas por software, sendo um modelo alternativo \u00e0s arquiterura de redes tradixionais, deixaram de ser um conceito abstrato e j\u00e1 se tornaram realidade em muitas aplica\u00e7\u00f5es de rede.<\/p>\n\n\n\n

Por fim, v\u00ea-se neste trabalho que as redes de arquitetura SDN, tendo benef\u00edcios de grande impacto nas aplica\u00e7\u00f5es mais exigentes no que diz respeito \u00e0 velocidade, gerenciamento de fluxo de dados e \u00e0 automa\u00e7\u00e3o de recursos e manuten\u00e7\u00e3o de redes, t\u00eam potencial para ser a base de grande parte dos servi\u00e7os de networking modernos.<\/p>\n\n\n\n

PERGUNTAS<\/h3>\n\n\n\n

1-<\/strong> Por qual motivo o plano de controle em uma rede definida por software \u00e9 mais eficiente?<\/p>\n\n\n\n

2-<\/strong>Arquiteturas SDN podem servir de base para quais modelos de rede?<\/p>\n\n\n\n

REFER\u00caNCIAS<\/h3>\n\n\n\n

[1] M. Labraoui, M. Boc and A. Fladenmuller, “Self-configuration mechanisms for SDN deployment in Wireless Mesh Networks,”\u00a02017 IEEE 18th International Symposium on A World of Wireless, Mobile and Multimedia Networks (WoWMoM)<\/em>, Macau, 2017. Dispon\u00edvel em: https:\/\/www.semanticscholar.org\/paper\/Self-configuration-mechanisms-for-SDN-deployment-in-Labraoui-Boc\/76da8a40eb3e11e910359053afa4b2bdc64733c0<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

[2]Cisco System, “Operational Efficiency through Automation”. Dispon\u00edvel em: https:\/\/www.cisco.com\/c\/en\/us\/solutions\/software-defined-networking\/operational-efficiency.html<\/a> <\/p>\n\n\n\n

[3]Guedes, Dorgival & Vieira, Luiz & Vieira, Marcos & Rodrigues, Henrique & Vinhal Nunes, Rogerio. (2014). Redes Definidas por Software: uma abordagem sist\u00eamica para o desenvolvimento de pesquisas em Redes de Computadores. Dispon\u00edvel em: https:\/\/www.researchgate.net\/publication\/260346033_Redes_Definidas_por_Software_uma_abordagem_sistemica_para_o_desenvolvimento_de_pesquisas_em_Redes_de_Computadores<\/a> <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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