Prosseguindo com a prática SDN, foram realizados vários testes de alguns componentes que vem por padrão no controlador POX. Os componentes podem se combinar para fazer o controlador da rede trabalhar de forma mais robusta e/ou dedicado a algum serviço específico. O Wireshark utilizado para interceptar os pacotes da rede e identificar mudanças no comportamento, não obteve o resultado esperado, porém, trouxe análises satisfatórias para as conclusões. A justificativa encontrada foi que a maioria destes componentes são para agregar algum serviço que a rede possa oferecer e não mudar drasticamente sua estrutura, como, por exemplo, o funcionamento de um hub para um switch. Entende-se componente e modulo como a mesma coisa. Este último experimento foi realizado em cima de uma topologia de 64 hosts, 9 switches, Um controlador e 72 links distribuída conforme a Figura 17. Para criar a topologia digita-se o comando abaixo no terminal conectado a
Mininet via SSH:
Para adicionar os componentes openflow.spanning_tree e samples.spanning_tree ao controlador, faz-se necessário que a linha de comando
seja executada:
./pox.py forwarding.l2_learning openflow.spanning_tree samples.spanning_tree
Estes componentes necessitam de um módulo de descoberta, por exemplo o
forwading.l2_learning usado no teste.
Este componente, openflow.spannning_tree tem duas opções que alteram o comportamento de inicialização:
--no-floods desativa inundações em todas as portas assim que um switch se conecta
em uma destas portas em loop.
descoberta completa fosse concluída (e, portanto, todas as ligações tenham tido a oportunidade de ser descobertas).
Assim, a mais segura (e provavelmente o mais sensível) invocação é “openflow.spanning_tree --no-flood –hold-down”.
A Figura 18 mostra o resultado da inserção destes componentes no controlador. Por padrão o componente openflow.of_01 e openflow.discovery são carregados automaticamente.
O openflow.of_01 comunica com switches openflow 1.0 e pode-se iniciá-lo
manualmente para permitir que troque suas opções, por exemplo, para definir qual interface ou porta ele está escutando.
Já o openflow.discovery envia mensagens LLDP especialmente construídas para fora dos switches openflow, permitindo que este avalie a topologia da rede. Este gera eventos (os quais pode-se capturar) quando os links levantam ou caem.
Na Figura 19 nota-se o componente openflow.of_01 conectando os switches ao controlador e em seguida o módulo openflow.discovery detectando os links entre os switches. Ao detectar as ligações entre os switches, o componente openflow.spanning_tree reconhece alguns loops lógicos e muda algumas portas para que não haja inundações e a topologia entre em loop. Este é o componente principal desta análise. Parecido com o STP, este módulo evita loops lógicos na rede que poderiam causar mal funcionamento e possivelmente a perda de conexão daquela parte da rede em loop.
Para finalizar e demonstrar como mesmo em ambiente virtualizado a rede possui plena eficiência, o host identificado como h1, foi escolhido para acessar a
Internet através do navegador Mozilla Firefox. Para acessar a Internet de dentro da Mininet é necessário que o switch principal da rede s1 libere a interface de rede do switch intermediário s2, e posteriormente que este switch 2 faça o mesmo com o host 1. O host 2 é necessário para rodar o servidor web para que possam ser feitas
requisições HTTP em outro host.
Após toda topologia estar em funcionamento, através do terminal da Mininet, deve-se iniciar os terminais X dos hosts h1 e h2, e dos switches s1 e s2 conforme linha de comando a seguir:
mininet> xterm s1 s2 h1 h2
Digita-se no terminal s1:
ovs-vsctl add-port s1 s2-eth1
Para liberar a interface de rede eth1 do switch 2.
Para ativar a interface eth1 do switch 2.
Digita-se no terminal h2:
python -m simpleHTTPServer 80 &
Para inicializar o servidor web para receber requisições http.
Digita-se no terminal do h1:
dhclient h1-eth0 apt-get update apt-get install firefox firefox &
Digita-se os comandos anteriores para ativar a interface de saída eth0, atualizar a base de pacotes do sistema operacional, instalar o pacote firefox e iniciar uma instância do firefox no X Window.
Com o navegador aberto e sendo utilizado, a Figura 20 mostra uma parte do tráfego interceptados pelo Wireshark:
A Figura 19 é uma parte do tráfego relacionada ao host 1, de IP 10.0.0.1, com a página da Internet “http://www.google.com” , IP 216.58.222.3. É possível ver a troca de pacotes entre o host e a página do Google na linha 2767 da coluna No., onde a máquina 10.0.0.1 envia um pacote of_packet_in para o endereço 216.58.22.3 utilizando protocolo Openflow 1.0 (OF 1.0, coluna Protocol). Também é possível ver outras trocas de pacotes e mensagens nas linhas 2780 e 2805.
com a página da Internet “http://www.stanford.org”, IP 52.32.123.204. É possível ver a troca de pacotes entre o host e a página da Universidade de Stanford na linha 2580 da coluna No., onde a máquina 10.0.0.1 envia um pacote of_packet_in para o endereço 52.32.123.204 (stanford.org) utilizando protocolo Openflow 1.0 (OF 1.0, coluna Protocol). Também é possível ver outras trocas de pacotes e mensagens nas linhas e 2583, 2603, 2607 e 2614.
Com estes últimos testes de análise de tráfego através da ferramenta
Wireshark, pode-se concluir que houve tráfego efetivo de um host da rede
virtualizada pela Mininet e a internet, representada pelas páginas “htttp://www.google.com” e “http://www.stanford.org”.
CONCLUSÃO
As Redes Definidas por Software estão avançando através de pesquisa e trabalho, entre empresas e universidades. A Arquitetura e o Protocolo Openflow trazem essa ideia inovadora para a prática, estabelecendo mecanismos e ferramentas para uma implementação sólida e com real potencial.
Este trabalho apresentou as Redes Definidas por Software e os seus avanços em relação a rede tradicional. Através da Mininet pôde-se implementar uma topologia de rede virtualizada com tráfego real e em seguida o carregamento do componente forwarding.l2_learning no controlador da rede. Foi também em conjunto com a ferramenta Wireshark que pôde-se constatar um tráfego em produção e a mudança do comportamento da rede com o carregamento deste novo componente.
A ideia de retirar a parte programática das redes trouxe avanço da infraestrutura da Internet e uma independência para o gerenciamento da rede.
Ferramentas como NOX, POX, Virtual Machine (VM) Mininet, VirtualBox e outros facilitam as pesquisas daqueles que não tem a disponibilidade de um switch
Openflow físico.
As Redes Definidas por Software são uma grande oportunidade para aprimorar o funcionamento da internet em aspectos como qualidade de serviço, segurança da informação, escalabilidade e resiliência.
Conclui-se assim que para tratar os novos desafios que a Internet passará, a inovação da sua infraestrutura deverá ser repensada, uma grande mudança já começou, foram as Redes Definidas por Software.
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