Um arcabouço ferramental para implantação personalizável de serviços de rede virtualizados

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Garcia, Vinícius Fülber
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/26339/0013000013m22
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
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
NFV
SFC
RA
Link de acesso: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/17330
Resumo: The current telecommunication infrastructures rely on the use of network functions implemented in dedicated hardware which are able to identify, handle, modify, and execute many protocols and services. However, difficulties related to the maintenance and upgrade of these dedicated hardwares leads to a process called Internet ossification, limiting the evolution of the Internet. In this context, the Network Function Virtualization paradigm arises as an option to migrate these functions from a dedicated and physical environment to a virtualized one, completely running on commercial off-the-shelf servers and inheriting the flexibility (e.g., monitoring, scale, sharing) typically found in virtualized environments. Thereby, new challenges emerge and are gradually explored by the scientific community to foster the adoption of NFV. Specifically, the deploymment of virtualized network services is composed by three main stages (composition, embedding, and scheduling) whose are named as Network Function Virtualization Resource Allocation. Therefore, diverse solutions were developed to solve specific requirements for single deployment scenarios (e.g., reducing the overall delay, minimizing the fincancial cost, increase the processing units availability) using, for that, particular and application oriented topological and service resquest models. This work, on the other side, proposes a holistic framework containing models, methods and solutions capable to describe and execute deployment process for generic scenarios through customized definitions, without the need to lead with low level processing details or source code modification. The main contribuitions are: a virtualized network service topology specification model; a virtualized network service request generic model; an indexing method applicable to any Network Function Virtualization Resource Allocation stage; and two solutions, one for composition and another for multi-domain embbeding, which use the developed tools. Finally, the framework was evaluated through the experimentation of the developed solutions to a security, content control and load balancing service for HTTP and HTTPS servers. The obtained results showed the the tested solutions’ correct operational behaviour and their results representativity in real instantiations, suggesting the using feasibility of the developed framework.
id UFSM_d090ff416149594a7740e62040bd605d
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/17330
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Um arcabouço ferramental para implantação personalizável de serviços de rede virtualizadosA framework for customizable deployment of virtualized network servicesNFVSFCRAServiçoImplantaçãoServiceDeploymentCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOThe current telecommunication infrastructures rely on the use of network functions implemented in dedicated hardware which are able to identify, handle, modify, and execute many protocols and services. However, difficulties related to the maintenance and upgrade of these dedicated hardwares leads to a process called Internet ossification, limiting the evolution of the Internet. In this context, the Network Function Virtualization paradigm arises as an option to migrate these functions from a dedicated and physical environment to a virtualized one, completely running on commercial off-the-shelf servers and inheriting the flexibility (e.g., monitoring, scale, sharing) typically found in virtualized environments. Thereby, new challenges emerge and are gradually explored by the scientific community to foster the adoption of NFV. Specifically, the deploymment of virtualized network services is composed by three main stages (composition, embedding, and scheduling) whose are named as Network Function Virtualization Resource Allocation. Therefore, diverse solutions were developed to solve specific requirements for single deployment scenarios (e.g., reducing the overall delay, minimizing the fincancial cost, increase the processing units availability) using, for that, particular and application oriented topological and service resquest models. This work, on the other side, proposes a holistic framework containing models, methods and solutions capable to describe and execute deployment process for generic scenarios through customized definitions, without the need to lead with low level processing details or source code modification. The main contribuitions are: a virtualized network service topology specification model; a virtualized network service request generic model; an indexing method applicable to any Network Function Virtualization Resource Allocation stage; and two solutions, one for composition and another for multi-domain embbeding, which use the developed tools. Finally, the framework was evaluated through the experimentation of the developed solutions to a security, content control and load balancing service for HTTP and HTTPS servers. The obtained results showed the the tested solutions’ correct operational behaviour and their results representativity in real instantiations, suggesting the using feasibility of the developed framework.As atuais infraestruturas de telecomunicações são baseadas em diferentes funções de rede implementadas através de equipamentos dedicados capazes de identificar, tratar, modificar e executar os mais variados protocolos e serviços. Entretanto, dificuldades relacionadas à manutenção e atualização desses equipamentos contribuem com o processo conhecido como ossificação da Internet, prejudicando a sua evolução de maneira geral. Nesse contexto, o paradigma Network Function Virtualization surge como uma opção para migração dessas funções de um meio físico com equipamentos dedicados a um ambiente virtualizado instanciado sobre máquinas de uso geral, permitindo usufruir da flexibilidade de operações (e.g., monitoramento, escala, compartilhamento) e baixo custo financeiro associados à virtualização. Com isso, novos desafios surgem e são gradualmente explorados pela comunidade científica em vista de viabilizar a adoção prática desse paradigma, entre os principais destaca-se o processo de implantação de serviços de rede virtualizados que, por sua vez, apresenta três etapas principais (composição, integração e agendamento da execução) cujo o conjunto é denominado Network Function Virtualization Resource Allocation. Logo, diversas soluções foram desenvolvidas com o objetivo de atender cenários de implantação com requisitos pontuais (e.g., reduzir o atraso, reduzir o custo financeiro, aumentar o tempo de disponibilidade de núcleos de processamento) utilizando, para isso, modelos topológicos e de requisição de serviço particulares e orientados a aplicação. Sendo assim, esta dissertação propõe um arcabouço holístico contendo modelos, metodologias e soluções capazes de descrever e executar o processo de implantação para cenários e serviços genéricos através da definição de multi-requisitos customizados, abstraindo os detalhes de processamento de baixo nível e eliminando quaisquer adaptações de código fonte. As principais contribuições deste trabalho são: um modelo para a especificação de topologias de serviços virtualizados de rede; um modelo genérico destinado a criação de documentos de requisição de serviços virtualizados de rede; uma metodologia baseada em indexadores aplicável a qualquer etapa do Network Function Virtualization Resource Allocation; e duas soluções, uma de composição e outra de integração multi-domínio, que utilizam o ferramental construído. Por fim, o arcabouço foi avaliado através da experimentação das soluções utilizando um serviço de segurança, controle de conteúdo e balanceamento de carga para servidores HTTP e HTTPS. Os resultados obtidos demonstraram o correto comportamento operacional das soluções testadas e a representatividade de seus resultados em instanciações reais, sugerindo a viabilidade de utilização do arcabouço desenvolvido.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 Cerettahttp://lattes.cnpq.br/7947423722511295Luizelli, Marcelo Caggianihttp://lattes.cnpq.br/6613933581513594Garcia, Vinícius Fülber2019-07-05T14:43:40Z2019-07-05T14:43:40Z2019-01-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/17330ark:/26339/0013000013m22porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2019-07-06T06:00:33Zoai:repositorio.ufsm.br:1/17330Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2019-07-06T06:00:33Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Um arcabouço ferramental para implantação personalizável de serviços de rede virtualizados
A framework for customizable deployment of virtualized network services
title Um arcabouço ferramental para implantação personalizável de serviços de rede virtualizados
spellingShingle Um arcabouço ferramental para implantação personalizável de serviços de rede virtualizados
Garcia, Vinícius Fülber
NFV
SFC
RA
Serviço
Implantação
Service
Deployment
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
title_short Um arcabouço ferramental para implantação personalizável de serviços de rede virtualizados
title_full Um arcabouço ferramental para implantação personalizável de serviços de rede virtualizados
title_fullStr Um arcabouço ferramental para implantação personalizável de serviços de rede virtualizados
title_full_unstemmed Um arcabouço ferramental para implantação personalizável de serviços de rede virtualizados
title_sort Um arcabouço ferramental para implantação personalizável de serviços de rede virtualizados
author Garcia, Vinícius Fülber
author_facet Garcia, Vinícius Fülber
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Santos, Carlos Raniery Paula dos
http://lattes.cnpq.br/0538173746410766
Nunes, Raul Ceretta
http://lattes.cnpq.br/7947423722511295
Luizelli, Marcelo Caggiani
http://lattes.cnpq.br/6613933581513594
dc.contributor.author.fl_str_mv Garcia, Vinícius Fülber
dc.subject.por.fl_str_mv NFV
SFC
RA
Serviço
Implantação
Service
Deployment
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
topic NFV
SFC
RA
Serviço
Implantação
Service
Deployment
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
description The current telecommunication infrastructures rely on the use of network functions implemented in dedicated hardware which are able to identify, handle, modify, and execute many protocols and services. However, difficulties related to the maintenance and upgrade of these dedicated hardwares leads to a process called Internet ossification, limiting the evolution of the Internet. In this context, the Network Function Virtualization paradigm arises as an option to migrate these functions from a dedicated and physical environment to a virtualized one, completely running on commercial off-the-shelf servers and inheriting the flexibility (e.g., monitoring, scale, sharing) typically found in virtualized environments. Thereby, new challenges emerge and are gradually explored by the scientific community to foster the adoption of NFV. Specifically, the deploymment of virtualized network services is composed by three main stages (composition, embedding, and scheduling) whose are named as Network Function Virtualization Resource Allocation. Therefore, diverse solutions were developed to solve specific requirements for single deployment scenarios (e.g., reducing the overall delay, minimizing the fincancial cost, increase the processing units availability) using, for that, particular and application oriented topological and service resquest models. This work, on the other side, proposes a holistic framework containing models, methods and solutions capable to describe and execute deployment process for generic scenarios through customized definitions, without the need to lead with low level processing details or source code modification. The main contribuitions are: a virtualized network service topology specification model; a virtualized network service request generic model; an indexing method applicable to any Network Function Virtualization Resource Allocation stage; and two solutions, one for composition and another for multi-domain embbeding, which use the developed tools. Finally, the framework was evaluated through the experimentation of the developed solutions to a security, content control and load balancing service for HTTP and HTTPS servers. The obtained results showed the the tested solutions’ correct operational behaviour and their results representativity in real instantiations, suggesting the using feasibility of the developed framework.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-07-05T14:43:40Z
2019-07-05T14:43:40Z
2019-01-18
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/handle/1/17330
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/26339/0013000013m22
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/17330
identifier_str_mv ark:/26339/0013000013m22
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Ciência da Computação
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
Centro de Tecnologia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Ciência da Computação
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
Centro de Tecnologia
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.br
_version_ 1847153488073588736