Slides da apresentação realizada para a turma de Engenharia da Computação no CIn/UFPE.

1. Software-Defined Networking (SDN)
Conceitos Básicos, Programação e Desafios
Felipe A. Lopes
Mestrando do Cin/UFPE e colaborador no projeto OpenDaylight
felipealencar.net
fal3@cin.ufpe.br

2. Agenda
SDN?
DESAFIOS
MODEL-DRIVEN
NETWORKING

4. A Nova Rede
Redes Configuráveis
Aplicações para Redes
Interfaces de Rede
Redes Gerenciadas
Conecta Nós
Redes Orquestradas
Aplicações de Redes
Interfaces Programáticas
Redes Auto-Gerenciáveis
Conecta Pessoas (ou coisas)

5. Agenda
SDN?
DESAFIOS
MODEL-DRIVEN
NETWORKING

6. SDN: Uma Definição em Evolução

7. SDN: Arquitetura
Arquitetura de Rede Tradicional Arquitetura de SDN

8. O que permite a comunicação
entre os controladores e o data
plane?

9. SDN: Arquitetura

10. Importante: Openflow não é igual
à SDN.
Openflow
Software
Defined
Networking

11. SDN: OpenFlow
OpenFlow é um
protocolo SDN de
comunicação da camada
2 que fornece acesso ao
plano de dados de um
switch/router na rede.

12. Como isso funciona?

13. SDN: Como funciona o OpenFlow
Data Data Data

14. SDN: Como funciona o OpenFlow
Compara campos
de cabeçalho
Data Data Data

15. SDN: Como funciona o OpenFlow
Caso não encontre,
o switch se comunica
com o controlador
Data Data Data

16. SDN: Como funciona o OpenFlow
Data Data Data

17. SDN: FlowTable em mais detalhes
FLOW TABLE
HEADER FIELDS COUNTERS ACTIONS
... ... ...

18. Pra que serve tudo isso?

22. Onde está o S de SDN?

23. SDN: Visão Geral

24. SDN: Programação
- Controladores SDN são softwares semelhantes à SOs
tradicionais;
- Escritos em linguagem de propósito geral (GPL);
- Suportam as aplicações de rede (e.g., firewall, QoS)

25. SDN: Programação
Não existe, ainda, um processo padrão para o
desenvolvimento de aplicações de rede em SDN.

26. SDN: Programação
“SDN make it possible to
implement exciting new
network services, SDN
does not make it easy.” –
Nate Foster

27. Agenda
SDN?
DESAFIOS
MODEL-DRIVEN
NETWORKING

28. SDN: Desafios
Escalabilidade
Segurança
Performance
Gerenciamento
Desenvolvimento de
Aplicações
[...]

29. SDN: Desafios
Escalabilidade
Segurança
Performance
Gerenciamento
Desenvolvimento de
Aplicações
[...]

30. SDN: Desenvolvimento de Aplicações
Soluções Atuais:
REST API
SDN Programming Languages

31. SDN: Desenvolvimento de Aplicações
REST API:
Controladores fornecem uma API para o desenvolvedor criar suas
aplicações SDN utilizando GPL. Mas é difícil lidar diretamente com
as diversas regras possíveis numa rede.

32. SDN: Desenvolvimento de Aplicações
SDN Programming Languages:
FatTire, FML e Procera são exemplos de Domain-Specific Languages
(DSL) para SDN.

33. SDN: Desenvolvimento de Aplicações
SDN Programming Languages:
Tentam facilitar o desenvolvimento de aplicações SDN, diminuindo
a complexidade, lidando com políticas conflitantes e evitando
aplicações que comprometam a rede.

34. SDN: Desenvolvimento de Aplicações
SDN Programming Languages:
Tentam facilitar o desenvolvimento de aplicações SDN, diminuindo
a complexidade, lidando com políticas conflitantes e evitando
aplicações que comprometam a rede.

35. SDN: Desenvolvimento de Aplicações
SDN Programming Languages:
Select(packets) *
GroupBy([srcmac]) *
SplitWhen([inport]) *
Limit(1)
Exemplo de sintaxe em Frenetic

36. Linguagens e APIs tornam
aplicações dependentes de
controladores

37. Agenda
SDN?
DESAFIOS
MODEL-DRIVEN
NETWORKING

38. Model-Driven Networking
Conceito proposto em projeto de pesquisa do Cin/UFPE.

39. Model-Driven Networking
Associação entre o paradigma de desenvolvimento de
software Model-Driven Development (MDD) e SDN.

40. Model-Driven Networking
Model-Driven Development (MDD)

41. Model-Driven Networking
Aproveitamento de todo potencial de abstração
possibilitado em SDN.

42. Model-Driven Networking
Syntaxe Concreta Syntaxe Abstrata

43. Model-Driven Networking
Nova abordagem para o desenvolvimento de aplicações
SDN.

44. Model-Driven Networking
[%for (policy in Policy) {%]
[%if (policy.concession == 'Deny') {%]
try:
nb = [%=policy.condition%]
(str1,str2,str3) = nb.split(',')
(access,period) = ((str1),(str2+str3))
ip1 = [%policy.source.ip%]
Ip2 = [%policy.target.ip%]
action = ((access))
if(time.strftime("%H:%M:%S") in period)
self.AddRule(ip1,ip2,action)
except:
print "Invalid Format"
[…]

45. Resumo

46. SDN?
Nova arquitetura de rede
Redes Configuráveis
Aplicações para Redes
Interfaces de Rede
Redes Gerenciadas
Conecta Nós
Redes Orquestradas
Aplicações de Redes
Interfaces Programáticas
Redes Auto-Gerenciáveis
Conecta Pessoas (ou coisas)

47. SDN?
Permite a
Programação
da rede
SDN
x
OpenFlow
Associação
entre MDD
e SDN

48. Obrigado.