Μελέτη της αρχιτεκτονικής OpenDaylight Software Defined Networking και υλοποίηση παραμετροποίησης δικτυακών υπηρεσιών SDN με βάση την πλατφόρμα OpenDaylight

Abstract

Τα δίκτυα καθοριζόμενα από λογισμικό (Software Defined Networks - SDNs), αποτελούν σημαντικό ερευνητικό πεδίο παγκοσμίως, τόσο για την ακαδημαϊκή-ερευνητική κοινότητα, αλλά και τη βιομηχανία ΤΠΕ, με στόχο τη μοντελοποίηση και ανάπτυξη σύγχρονων δικτύων ανεξάρτητης αρχιτεκτονικής δομής, που θα προσφέρουν υψηλότερη αποδοτικότητα, μεγαλύτερα ευελιξία και καλύτερη διαχείριση. Ήδη καινοτόμες ιδέες και προτάσεις σχετικών ερευνητικών έργων έχουν βρει πεδίο εφαρμογής και προσφέρουν αποτελεσματικές λύσεις. Λόγω της πολυπλοκότητας της αρχιτεκτονικής της παραδοσιακής δικτυακής υποδομής που διαθέτουν οι πάροχοι υπηρεσιών και τηλεπικοινωνιών, καθιστούν την υιοθέτηση των σύγχρονων και καινοτόμων τεχνολογιών δικτύωσης αργή και κοστοβόρα, με αποτέλεσμα να μην μπορεί να καλύψουν άμεσα τις ολοένα αυξανόμενες ανάγκες, ιδιαίτερα εν’ όψει της εξάπλωσης του Διαδικτύου των Πραγμάτων (Internet of Things – IoT) και των εφαρμογών του σε όλους τους τομείς της καθημερινότητας. Στόχος της εργασίας αυτής είναι η εκτεταμένη μελέτη των δικτύων που καθορίζονται από λογισμικό (SDN) με έμφαση στις δυνατότητες που παρέχουν τα πρωτόκολλα OpenFlow και o ελεγκτής OpenDaylight. Επιπλέον παρουσιάζεται, βήμα προς βήμα, η διαδικασία ανάπτυξης τριών χαρακτηριστικών σεναρίων δικτύων καθοριζόμενων από λογισμικό, με τη χρήση του ελεγκτή OpenDaylight, σε περιβάλλον προσομοίωσης, με τη βοήθεια του εξομοιωτή Mininet, καθώς και η ανάλυση και αξιολόγηση των στατιστικών στοιχείων που προκύπτουν από τη μελέτη των σεναρίων αυτών. Software Defined Networks (SDNs) are an important research field, both for the academic-research community and the ICT industry, with the aim of modeling and developing systems of independent architectural structure, which will offer higher efficiency, greater flexibility, and better management. Innovative ideas and related proposals for research projects have already been tested and applied, offering effective and efficient solutions. Due to the complexity of the architecture of the traditional network infrastructure available to telecom service providers and organizations, they make the adoption of modern and innovative networking technologies slow and costly, and thus they cannot meet the growing needs, especially in view of Internet of Things (IoT) and its applications in all aspects of everyday life. The aim of this work is the extensive study of Software-Defined Networks with emphasis on the capabilities provided by OpenFlow protocols and the OpenDaylight controller. In addition, the process of developing three characteristic SDN scenarios based on the penDaylight controller, in a simulation environment with the help of the Mininet emulator, is presented step by step, as well as the analysis and evaluation of statistical data derived from the study of these scenarios.