Encaminament amb optimització de consum energètic en una Software-Defined Network

A l’actualitat està sorgint un creixent interès per l’aplicació de tècniques d’optimització a xarxes d’ordinadors amb la finalitat d’habilitar noves funcionalitats com el balanceig de càrrega o l’estalvi energètic. Aquesta tasca d’optimització pot realitzar-se fàcilment gràcies a la programació lineal, una potent eina matemàtica que permet resoldre certs tipus de problemes. Una manera d’aplicar la programació lineal a l’optimització de xarxes d’ordinadors és mitjançant les xarxes definides per software (Software-Defined Networks o SDNs). Aquest treball de fi de carrera ha pretès ser una primera presa de contacte amb les SDNs i les tècniques d’optimització de consum energètic. Aquest document presenta el model SDN i explica amb detall les diferències entre les xarxes convencionals i les SDN. Es presenta el protocol OpenFlow com una de les tecnologies que segueixen el model SDN i es tracta com es pot aplicar la programació lineal a l'optimització de SDNs. A continuació es plantegen diversos exemples on s’aplica la programació lineal per a implementar certes funcionalitats com ara encaminament per la ruta de menor cost i encaminament amb balanceig de càrrega. Per últim s’analitza amb detall el cas concret d’una SDN que realitza encaminament amb optimització de consum energètic i es descriuen tots els passos del procés de disseny d’una aplicació C/C++ per al controlador OpenFlow NOX que realitza aquesta funció. Aquesta aplicació ha estat provada en dues xarxes de proves, una amb equips senzills (routers i punts d’accés domèstics que corren Linux) i un altre amb equips més avançats (commutadors ethernet del projecte OFELIA)