OpenFlow e o paradigma de redes definidas por software

As redes de computadores se tornaram parte da infraestrutura crítica de nossa sociedade, participando do cotidiano de bilhões de pessoas. O sucesso das redes de computadores se deve, em grande medida, à simplicidade de seu núcleo. Na arquitetura atual, a inteligência da rede está localizada nos sistemas de borda, enquanto o núcleo é simples e transparente. Embora essa abordagem tenha tido sucesso, viabilizando a internet, também é a razão para sua inflexibilidade e incapacidade de se atender as necessidades das novas aplicações que deverão surgir no futuro próximo. A inflexibilidade da arquitetura das redes de computadores também traz um desafio para os pesquisadores da área, pois seus experimentos dificilmente podem ser avaliados em redes reais. Sendo assim, em geral, testes de novas tecnologias são realizados em simuladores de rede, o que implica em uma simplificação da realidade. O paradigma de Redes Definidas por Software (Software Defined Networks – SND) e a arquitetura OpenFlow oferecem um caminho para a implementação de uma arquitetura de rede programável, capaz de ser implementada de forma gradativa em redes de produção, que oferece a possibilidade de separação dos mecanismos de controle dos diversos fluxos de tráfego atendidos, de forma que, por exemplo, um experimento científico possa ser executado em uma rede real (adaptada para o SDN) sem interferir em seu funcionamento. O presente trabalho contextualiza os problemas existentes nas redes de computadores atuais, e apresenta o paradigma de redes SDN como uma das principais propostas para a viabilização da Internet do Futuro. Nesse contexto, o trabalho discute a arquitetura OpenFlow que permite a criação de aplicações para redes SDN. O trabalho também apresenta o simulador de redes SDN MiniNet, que implementa a interface OpneFlow. Finalmente são implementados exemplos de uso da arquitetura OpenFlow no MiniNet com o intuito de preparar um conjunto de cenários que sirva como base para a realização de pesquisas na área de redes SDN, ou como ferramenta didática para o ensino de conceitos complexos em redes de computadores. ___________________________________________________________________________ ABSTRACTThe computer networks have become an important element of the critical infrastructure of our society. The success of these networks is mainly due to the simplicity of its core. In the current architecture the network intelligence is located at the edge devices while the core remains simple and transparent. Although this approach has been successful, making the Internet a reality, it is also responsible for the inflexibility and the inability to cope with the needs of the novel network applications that will arise in the near future. The inflexibility of today networks brings a challenge for the researchers in the field, because it makes the evaluation of scientific experiments almost impossible to carry on in real networks. Thus, frequently, new technologies are test in simulation environments, which might be an over simplification of the reality. The Software Defined Networks (SDN) approach and the OpenFlow architecture provide means for the implementation of a programmatic network, which allows its gradual deployment in production networks, and offer ways to separate different control mechanisms for different network flows which enables, among other things, a scientific experiment to be done in a real network (SDN capable one) without interfering with its operation. This paper the main issues of today’s networks and presents the SDN approach as one of the main proposals to enable the Future Internet. It discusses the OpenFlow architecture as a way to implement SDN applications. The MiniNet simulator is also presented as a tool to evaluate SDN scenarios by implementing the OpenFlow Interface. Finally, some examples are implemented with the MiniNet in order to compile a set of network scenarios, which might serve as basis for new research in the SDN field, or as a powerful didactic tool for teaching complex network concepts