HELPFUL : flexible architecture to control heterogeneous low powerWide area networks

• Autor(a) principal: Araújo, Gustavo Hermínio de
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/211503
• topic: Redes Definidas por Software; Programabilidade de rede; Internet das coisas; Software-defined networking; Low power wide area network; Network programmability

Low Power Wide Area Networks (LPWAN) são candidatas a coexistir com as redes celulares tradicionais por lidar com diferentes tipos de requisitos como densidade, confiabilidade e latência. Entretanto, não existe uma tecnologia LPWAN que consiga atender todas as necessidades das aplicações de Internet das Coisas (IoT). Por essa razão, a integração de diferentes tecnologias LPWAN se faz necessária, criando assim, uma rede LPWAN heterogenia. SDN fornece uma abordagem poderosa, criando uma arquitetura programável, dinâmica e flexível. Alguns estudos já investigam a aplicação do paradigma SDN para fornecer uma rede programável para aplicações IoT. No entanto, esses estudos não levam em consideração a capacidade limitada dos dispositivos de rede baseados em SDN para armazenar as regras de encaminhamento. Nesta dissertação é proposto HELPFUL, uma arquitetura baseada nos conceitos definidos pelas Redes Definidas por Software (SDN) que cria uma abstração comum entre diferentes tecnologias LPWAN que rodam sobre estações base virtualizadas. Nós também discutimos quatro estratégias de gerenciamento de regras para serem utilizadas com HELPFUL, provendo suporte para uma única ou múltiplas tabelas. Nós avaliamos nossa proposta com uma serie de experimentos com protótipo desenvolvimento utilizando a linguagem P4. Os resultados mostram que HELPFUL é flexível o suficiente para que a estratégia de gerenciamento de regras na tabela de fluxos seja alterada para melhor se adequar as necessidades da rede. Consequentemente, HELPFUL reduz a quantidade de mensagens no canal de controle trocadas pelos controlador e gateway. Finalmente, HELPFUL adiciona uma sobrecarga mínima ao desempenho da rede independente da estratégia escolhida.