Aplicação de redes definidas por software no processo de gerenciamento de energia nos switches de rede OpenFlow

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Prete, Ligia Rodrigues [UNESP]
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/148781
Resumo: O consumo de energia no setor de Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) tem crescido exponencialmente nos últimos anos, em virtude da quantidade crescente de equipamentos para armazenamento e processamento de dados. O paradigma de Redes Definidas por Software (do inglês, Software-Defined Networking - SDN) e a arquitetura OpenFlow estão permitindo uma nova gama de aplicações e serviços para redes. A presente tese apresenta um estudo que aplica tecnologias SDN em um ambiente virtualizado com a federação GENI (Global Environment for Network Innovation). Neste trabalho foi desenvolvido um módulo no controlador Floodlight intitulado como Módulo Economia de Energia que emprega um algoritmo denominado MiNet (Mínima Rede) para a construção da Árvore de Extensão Mínima (do inglês, Minimum Spanning Tree - MST) sobre os componentes de comutação em redes. Este estudo apresenta três simulações em duas topologias de rede Fat Tree, sendo, uma com dez (FatTree10) e outra com vinte switches (FatTree20). Na primeira simulação foi realizada sem o módulo com a configuração padrão do controlador Floodlight para servir de comparação com os resultados de desempenho obtidos nas outras duas simulações. Já a segunda, com o Módulo Economia de Energia incluído no controlador, foi avaliada quanto aos custos iniciais nas ligações entre os switches. Na terceira, os custos nas ligações dos switches foram alterados para evidenciar que o Módulo Economia de Energia é capaz de recalcular uma nova Árvore de Extensão Mínima sobre os custos fornecidos e assim adaptar-se à rede para uma nova situação de atualização. Por meio de simulações realizadas, considerando somente as ligações entre os switches, sendo, quarenta portas Ethernet para a topologia menor e oitenta portas Ethernet para a topologia ampla, de acordo com os resultados alcançados, o módulo incorporado no Floodlight reduziu o consumo de energia final em 35% para a topologia FatTree10 e 32,5% na topologia FatTree20.
id UNSP_1109d2822ca3a25773b7f421236cd170
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/148781
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str 2946
spelling Aplicação de redes definidas por software no processo de gerenciamento de energia nos switches de rede OpenFlowSoftware-defined networking application in the energy management process in OpenFlow network switchesRedes definidas por softwareOpenflowFloodlightGENIMinetSoftware-defined networkingO consumo de energia no setor de Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) tem crescido exponencialmente nos últimos anos, em virtude da quantidade crescente de equipamentos para armazenamento e processamento de dados. O paradigma de Redes Definidas por Software (do inglês, Software-Defined Networking - SDN) e a arquitetura OpenFlow estão permitindo uma nova gama de aplicações e serviços para redes. A presente tese apresenta um estudo que aplica tecnologias SDN em um ambiente virtualizado com a federação GENI (Global Environment for Network Innovation). Neste trabalho foi desenvolvido um módulo no controlador Floodlight intitulado como Módulo Economia de Energia que emprega um algoritmo denominado MiNet (Mínima Rede) para a construção da Árvore de Extensão Mínima (do inglês, Minimum Spanning Tree - MST) sobre os componentes de comutação em redes. Este estudo apresenta três simulações em duas topologias de rede Fat Tree, sendo, uma com dez (FatTree10) e outra com vinte switches (FatTree20). Na primeira simulação foi realizada sem o módulo com a configuração padrão do controlador Floodlight para servir de comparação com os resultados de desempenho obtidos nas outras duas simulações. Já a segunda, com o Módulo Economia de Energia incluído no controlador, foi avaliada quanto aos custos iniciais nas ligações entre os switches. Na terceira, os custos nas ligações dos switches foram alterados para evidenciar que o Módulo Economia de Energia é capaz de recalcular uma nova Árvore de Extensão Mínima sobre os custos fornecidos e assim adaptar-se à rede para uma nova situação de atualização. Por meio de simulações realizadas, considerando somente as ligações entre os switches, sendo, quarenta portas Ethernet para a topologia menor e oitenta portas Ethernet para a topologia ampla, de acordo com os resultados alcançados, o módulo incorporado no Floodlight reduziu o consumo de energia final em 35% para a topologia FatTree10 e 32,5% na topologia FatTree20.Energy consumption in the Information and Communication Technology (ICT) sector has grown exponentially recently, due to the increasing amount of equipment for data storage and processing. The paradigm of Software-Defined Networking (SDN) and OpenFlow architecture are enabling a new range of applications and services for networks. This thesis presents a study that applies SDN technologies in a virtualized environment with the GENI federation (Global Environment for Network Innovation). This paper developed a module in Floodlight controller titled Energy Saving Module employing an algorithm called MiNet (Minimum Network) for the construction of the Minimum Spanning Tree (MST) on the switching components in networks. This study presents three simulations in two network topologies Fat Tree, as it follows, a ten one (FatTree10) and another with twenty switches (FatTree20). In the first simulation, it was performed without the module with the default configuration of Floodlight controller to serve as a comparison with the performance results in the other two simulations. The second, with Module Energy Saver included in the controller, it evaluated the initial costs on the links between switches. In the third, the costs in the connections of the switches were changed to high light that the Energy Savings Module is able to recalculate a new Minimum Spanning Tree on the provided costs and thus adapt the network to a new update situation. Through the performed simulations, considering only the links between switches, as it is, forty Ethernet ports for smaller topology and eighty Ethernet ports for wide topology, according to the achieved results, the embedded module Floodlight reduced the final energy consumption to 35% FatTree10 topology and 32.5% FatTree20 topology.Universidade Estadual Paulista (Unesp)Shinoda, Ailton Akira [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Prete, Ligia Rodrigues [UNESP]2017-02-14T17:42:37Z2017-02-14T17:42:37Z2016-12-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/14878100088021233004099080P0porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-08-05T17:57:39Zoai:repositorio.unesp.br:11449/148781Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-05T17:57:39Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Aplicação de redes definidas por software no processo de gerenciamento de energia nos switches de rede OpenFlow
Software-defined networking application in the energy management process in OpenFlow network switches
title Aplicação de redes definidas por software no processo de gerenciamento de energia nos switches de rede OpenFlow
spellingShingle Aplicação de redes definidas por software no processo de gerenciamento de energia nos switches de rede OpenFlow
Prete, Ligia Rodrigues [UNESP]
Redes definidas por software
Openflow
Floodlight
GENI
Minet
Software-defined networking
title_short Aplicação de redes definidas por software no processo de gerenciamento de energia nos switches de rede OpenFlow
title_full Aplicação de redes definidas por software no processo de gerenciamento de energia nos switches de rede OpenFlow
title_fullStr Aplicação de redes definidas por software no processo de gerenciamento de energia nos switches de rede OpenFlow
title_full_unstemmed Aplicação de redes definidas por software no processo de gerenciamento de energia nos switches de rede OpenFlow
title_sort Aplicação de redes definidas por software no processo de gerenciamento de energia nos switches de rede OpenFlow
author Prete, Ligia Rodrigues [UNESP]
author_facet Prete, Ligia Rodrigues [UNESP]
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Shinoda, Ailton Akira [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Prete, Ligia Rodrigues [UNESP]
dc.subject.por.fl_str_mv Redes definidas por software
Openflow
Floodlight
GENI
Minet
Software-defined networking
topic Redes definidas por software
Openflow
Floodlight
GENI
Minet
Software-defined networking
description O consumo de energia no setor de Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) tem crescido exponencialmente nos últimos anos, em virtude da quantidade crescente de equipamentos para armazenamento e processamento de dados. O paradigma de Redes Definidas por Software (do inglês, Software-Defined Networking - SDN) e a arquitetura OpenFlow estão permitindo uma nova gama de aplicações e serviços para redes. A presente tese apresenta um estudo que aplica tecnologias SDN em um ambiente virtualizado com a federação GENI (Global Environment for Network Innovation). Neste trabalho foi desenvolvido um módulo no controlador Floodlight intitulado como Módulo Economia de Energia que emprega um algoritmo denominado MiNet (Mínima Rede) para a construção da Árvore de Extensão Mínima (do inglês, Minimum Spanning Tree - MST) sobre os componentes de comutação em redes. Este estudo apresenta três simulações em duas topologias de rede Fat Tree, sendo, uma com dez (FatTree10) e outra com vinte switches (FatTree20). Na primeira simulação foi realizada sem o módulo com a configuração padrão do controlador Floodlight para servir de comparação com os resultados de desempenho obtidos nas outras duas simulações. Já a segunda, com o Módulo Economia de Energia incluído no controlador, foi avaliada quanto aos custos iniciais nas ligações entre os switches. Na terceira, os custos nas ligações dos switches foram alterados para evidenciar que o Módulo Economia de Energia é capaz de recalcular uma nova Árvore de Extensão Mínima sobre os custos fornecidos e assim adaptar-se à rede para uma nova situação de atualização. Por meio de simulações realizadas, considerando somente as ligações entre os switches, sendo, quarenta portas Ethernet para a topologia menor e oitenta portas Ethernet para a topologia ampla, de acordo com os resultados alcançados, o módulo incorporado no Floodlight reduziu o consumo de energia final em 35% para a topologia FatTree10 e 32,5% na topologia FatTree20.
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016-12-13
2017-02-14T17:42:37Z
2017-02-14T17:42:37Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11449/148781
000880212
33004099080P0
url http://hdl.handle.net/11449/148781
identifier_str_mv 000880212
33004099080P0
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808128104567144448

Registros relacionados