Uma arquitetura para o offload parcial de funções virtualizadas de rede em plano de dados programável
| Ano de defesa: | 2020 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Santa Maria
Brasil Ciência da Computação UFSM Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação Centro de Tecnologia |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22453 |
Resumo: | The increase of users and devices connected to the Internet has brought increasing challenges for service providers. The Network Functions Virtualization paradigm, whose objective is to decouple network functions from the underlying hardware and executing them on virtualization servers allows for greater flexibility and better use of infrastructure resources. However, there is few aspects which hinders the adoption of this new paradigm, such as performance, which is not yet comparable of middleboxes, as well as security concerns on the execution of the functions. Thus, techniques to mitigate this loss of performance are emerging. One of the techniques is the offloading of network functions where a part of the function runs on a programmable device before or after the main CPU, pre-processing the packets sent to the VNF. Besides the better performance, offload also brings benefits related to the flexibility on the execution of the function, which can run on more devices, as well as security, reducing the attack surface of the function. Although this represents clear benefits, its implementation is complex, so that currently there is no architecture capable of performing the offload of elements of a virtualized network function into programmable devices. In this dissertation an architecture is proposed for the offload of virtualized network functions into the programmable data plan. This architecture is composed of two components, a network function platform capable of supporting offload, and a manager that configures the infrastructures to carry out the process. A prototype of the proposed architecture was also implemented and evaluated, demonstrating the operation of the architecture and the offload proposal. |
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Uma arquitetura para o offload parcial de funções virtualizadas de rede em plano de dados programávelAn architecture for offloading virtualized network functions into the programmable data planeNFVPDPP4OffloadingCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOThe increase of users and devices connected to the Internet has brought increasing challenges for service providers. The Network Functions Virtualization paradigm, whose objective is to decouple network functions from the underlying hardware and executing them on virtualization servers allows for greater flexibility and better use of infrastructure resources. However, there is few aspects which hinders the adoption of this new paradigm, such as performance, which is not yet comparable of middleboxes, as well as security concerns on the execution of the functions. Thus, techniques to mitigate this loss of performance are emerging. One of the techniques is the offloading of network functions where a part of the function runs on a programmable device before or after the main CPU, pre-processing the packets sent to the VNF. Besides the better performance, offload also brings benefits related to the flexibility on the execution of the function, which can run on more devices, as well as security, reducing the attack surface of the function. Although this represents clear benefits, its implementation is complex, so that currently there is no architecture capable of performing the offload of elements of a virtualized network function into programmable devices. In this dissertation an architecture is proposed for the offload of virtualized network functions into the programmable data plan. This architecture is composed of two components, a network function platform capable of supporting offload, and a manager that configures the infrastructures to carry out the process. A prototype of the proposed architecture was also implemented and evaluated, demonstrating the operation of the architecture and the offload proposal.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO aumento na quantidade de usuários e dispositivos conectados na Internet vem trazendo desafios cada vez maiores para os provedores de serviço. O paradigma de Virtualização de Funções de Rede, que têm por objetivo desacoplar as funcionalidades de rede de seu hardware proprietário, e executá-las em servidores de virtualização, apresenta-se como uma nova forma de projetar redes, permitindo maior flexibilidade e melhor uso dos recursos da infraestrutura. No entanto, existem aspectos relacionados a estes paradigmas que dificultam sua adoção, como o seu desempenho, que ainda não é comparável ao de middleboxes, e a segurança na execução das funções de rede. Assim, técnicas para mitigar estes problemas vem sendo estudadas. Uma das técnicas é o offload de funções de rede, que consiste em executar parte da função em outro dispositivo, como um switch programável, onde é realizado um pré-processamento dos pacotes enviados para a VNF. Além de trazer um melhor desempenho, o offload também traz benefícios como a flexibilidade na execução da função, que pode ser implantada em mais pontos da infraestrutura, e também maior segurança, podendo reduzir a superfície de ataque da função. Embora apresente claros benefícios, a implementação desta técnica é complexa, de modo que atualmente não existe uma arquitetura capaz de realizar o offload de elementos de uma função de rede virtualizada para dispositivos programáveis. Nesta dissertação é proposta uma arquitetura para o offload de funções virtualizadas de rede para o plano de dados programável. Esta arquitetura é composta por dois componentes, uma plataforma de funções de rede com suporte a offload, e um gerenciador que configura as infraestruturas para realizar o processo. Um protótipo da arquitetura proposta também foi implementado e avaliado, demonstrando o funcionamento da arquitetura e do processo de offload propostos.Universidade Federal de Santa MariaBrasilCiência da ComputaçãoUFSMPrograma de Pós-Graduação em Ciência da ComputaçãoCentro de TecnologiaSantos, Carlos Raniery Paula doshttp://lattes.cnpq.br/0538173746410766Nunes, Raul CerettaDuarte Júnior, Elias ProcópioMarcuzzo, Leonardo da Cruz2021-10-18T20:05:55Z2021-10-18T20:05:55Z2020-08-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/22453ark:/26339/0013000017qxjporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2024-08-07T13:40:15Zoai:repositorio.ufsm.br:1/22453Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2024-08-07T13:40:15Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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