A aplicação de lógica fuzzy para decisão de handover em redes heterogêneas foi apresentada em (Wu, 2011). Foram utilizados o RSS, velocidade e carga do sistema como entradas do sistema fuzzy. Na avaliação, o sistema, nomeado de FUN-HODs (Fuzzy Normalization for Handover Decision Strategy), se mostrou vantajoso, embora o cálculo de velocidade se mostra inviável em dispositivos com restrições de energia.
O trabalho em (Mun-Yee Lim and Chow, 2012) também implementa um sistema de decisão de handover baseado em lógica fuzzy. São utilizados como entrada as métricas: RSS, velocidade e distância. A avaliação da proposta foi realizada usando a tecnologia 802.11 com o protocolo de mobilidade MIPv6. As simulações foram conduzidas no frameworkOMNET++/xMIPv6 (Yousaf et al., 2008). A proposta foi comparada com outras três. Nas simulações, a solução se mostrou vantajosa, porém, toda a proposta baseada em velocidade precisa de coletas com alto grau de consumo de energia, como por exemplo, usando o GPS, o que praticamente inviabiliza seu uso em dispositivos restritos. Outro trabalho que se baseia em lógica fuzzy para o mecanismo de handover é apresentado em (Sharma and Khola, 2012). Este trabalho usa como entrada as métricas: largura de banda, predição do RSS e preferências do usuário. Ao contrário dos outros, esse artigo usa uma predição de RSS e não o próprio valor. Nessa proposta, o usuário possui um papel fundamental na decisão do handover, pois uma das entradas do sistema fuzzyé a preferência do usuário. Nela o usuário deixa predeterminado se quer que o handover aconteça, se não quer ou se deixa a critério do sistema. A análise é feita através de simulação, porém, nenhuma avaliação é apresentada, deixando dúvidas sobre a eficácia da proposta.
2.4
Considerações Finais
Este capítulo discutiu os trabalhos relacionados ao PMIPFlow, os vários trabalhos relaci- onados mostram a relevância desta pesquisa. Primeiramente, foram abordados alguns artigos sobre o PMIPv6. Este protocolo está sendo bastante pesquisado e melhorado, o que justifica sua escolha como base para o PMIPFlow. Foram apresentados também, alguns trabalhos que abordam gerenciamento de mobilidade em redes definidas por software, porém nenhuma delas propõem uma arquitetura com protocolo de mobilidade padronizado, não apresentam nenhuma proposta de otimização de handover e não fazem avaliação de desempenho utilizando métricas de QoE.
Foram discutidos, ainda, alguns artigos com soluções de antecipação de handover. Desses trabalhos é possível concluir que o RSS é uma métrica importante no mecanismo
CAPÍTULO 2. TRABALHOS RELACIONADOS
de decisão, mas não pode ser usado de forma isolada, é necessário alguma outra métrica que reflita a comunicação entre o terminal e a rede. Alguns trabalhos, usam quadros retransmitidos, alguns usam largura de banda e outros velocidade. O certo é que a decisão de handover precisa ser tomada usando um conjunto de métricas centradas tanto na rede quanto no usuário. O próximo capítulo mostra os conceitos por trás das redes definidas por software, que é a tendência de pesquisa mundial para solucionar o problema do engessamento da Internet.
3
Redes Definidas por Software e
OpenFlow
"Sábio é o homem que chega a ter consciência de sua ignorância" —BARÃO DE ITARARÉ
O mundo das redes de computadores atravessa uma grande revolução. A programabi- lidade de redes oferecida pelo paradigma SDN trás varias inovações e transforma a ideia de redes engessadas e fechadas, para redes abertas, flexíveis e de rápida evolução. Isso porque através de uma interfaces padronizada e um sistema de controle externo, a filosofia SDN fornece um gerenciamento mais eficiente dos elementos da rede, separando o plano de dados do plano de controle. O OpenFlow é uma das tecnologias que implementa o conceito SDN.
Este capítulo está organizado da seguinte forma. A Seção 3.1 aborda a necessidade de uma nova arquitetura. A Seção 3.2 apresenta os princípios das redes definidas por software. A Seção 3.3 detalha as características do OpenFlow. Nessa seção, serão discutidos os componentes, protocolo e controlador, da arquitetura OpenFlow. Na seção seguinte, será apresentado o NOX, o controlador OpenFlow que foi utilizado na solução PMIPFlow. A seção 3.5 mostra como obter isolamento nas redes OpenFlow, utilizando-se o conceitos de fatias ou slices. A última seção finaliza o capítulo com as considerações finais.
3.1
Necessidade de uma Nova Arquitetura
O acelerado crescimento do número dispositivos móveis, da oferta de conteúdo e serviços, da virtualização de servidores e o advento de serviços em nuvem estão entre os motivos
CAPÍTULO 3. REDES DEFINIDAS POR SOFTWARE E OPENFLOW
que fizeram a indústria repensar as arquiteturas de redes tradicionais. Atualmente, as redes são hierárquicas, construídas com camadas de switches Ethernet dispostos em uma estrutura em forma de árvore. Essa arquitetura fazia sentido quando a computação cliente-servidor era dominante, mas uma arquitetura estática não é adequada para atender às novas demandas de serviços e de armazenamento que são necessárias nos centros de processamento de dados datacenters de empresas, campi, e em grandes centros urbanos que almejam o conceito de cidades inteligentes. Algumas das tendências chaves da computação que estão levando à necessidade de um novo paradigma de rede incluem (Feldmann, 2007):
• Mudança no padrão de tráfegos: dentro de empresas de processamento de dados e de tráfego, os padrões mudaram significativamente. Em contraste com aplicações cliente-servidor onde a maior parte da comunicação ocorre entre um cliente e um servidor, as aplicações atuais acessam diferentes bancos de dados e servidores. Ao mesmo tempo, os usuários necessitam de comunicação à qualquer hora, em qualquer lugar e com qualquer dispositivo. Além disso, o advento das redes sociais aumentou ainda mais o número de serviços em smartphones. Essa mudança de padrão de tráfego gera um aumente considerável no tipo e na quantidade de pacotes que percorrem a rede.
• Necessidade de segurança das redes: os usuários estão cada vez mais empre- gando dispositivos móveis pessoais, como smartphones, tablets e notebooks em ambiente corporativos. As tecnologias de rede precisam acomodar estes dispositi- vos pessoais e ao mesmo tempo proteger os dados corporativos e de propriedade intelectual. Segurança também é algo que precisa ser efetivo e definitivo.
• O aumento de serviços em nuvem: usuários e empresas estão aumentando consi- deravelmente o uso de serviços em nuvem, tanto privada quanto pública, resultando em um crescimento sem precedentes desses serviços. Unidades de negócio da empresa querem agora a agilidade para acessar aplicações, infraestrutura e ou- tros recursos de TI sob demanda. Para aumentar a complexidade, os serviços em nuvem devem ser oferecidos em um ambiente com maior segurança, estrutura ade- quada e robustez. Além disso, como o volume de dados nos datacenters aumenta exponencialmente, é necessário um maior controle desse tráfego.
Todas essas mudanças que ocorrem na forma como o usuário interage com a rede requer uma reformulação. As redes estáticas atuais não estão preparadas para essas mu- danças. O surgimento do SDN é uma tentativa de criar redes dinâmicas que possibilitam