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Software defined networking based data-center services

Körner, Marc F.

Diese Dissertation beschäftigt sich mit der Frage wie Rechenzentrum-Netzwerke von der Integration von Software Defined Networking profitieren können. Hierfür werden einige für Rechenzentren essentielle Netzwerkkomponenten mit einem neuen OpenFlow Ansatz konzipiert, mit der Absicht sie in Netzwerk-Grundfunktionen zu überführen, basierend auf dem entkoppelten Steuerungs- und Daten-Konzept von Software Defined Networking. Die untersuchten Netzwerk-Grundfunktionen sind typische Komponenten wie sie in nahezu jedem Rechenzentrum vorkommen, dies zeigt den praktischen Hintergrund für die durchgeführte Betrachtung und Analyse. Die in dieser These betrachteten Netzwerk-Grundfunktionen, im speziellen Lastbalancierung, QoS Überlagerungen und Weiterleitung sowie eine Firewall, werden separat untersucht und evaluiert basierend auf dem Netzwerk Anwendungs-Konzept laufend auf einem Netzwerk-Betriebssystem. Der spezifische Rahmen ist isolierte Leistungsergebnisse zu sammeln und zu verifizieren ob dieser Ansatz zu einer grundsätzlichen Verbesserung des heutzutage vorherrschenden Rechenzentrum Netzwerk Designs führt. Die vorgestellten Komponenten sind prototypisch entwickelt und implementiert, um Messwerte auf einem OpenFlow Prüfstand mit Namen OFELIA TUB Insel, zu sammeln. Die Leistungs-Ergebnisse der Messungen werden benutzt um die Machbarkeit dieses Ansatzes für die Nutzung in einem realen Rechenzentrum zu vergleichen und zu bewerten.
This dissertation deals with the question how data-centers networks can benefit from the integration of Software Defined Networking. Therefore some data-centers essential network components are revised with an new OpenFlow approach in order to transfer them to network primitives based on the decoupled control- and data-plan paradigm introduced by Software Defined Networking. The investigated network primitives are typical components how they appear in nearly every data-center, this builds the practical background for the conducted consideration and analysis. The in this thesis covered network primitives, in particular load balancing, QoS overlays and forwarding, and a firewall, will be explored and evaluated separately based on the network application concept running on top of a network operating system. The particular scope is to collect isolated performance results and verify if this approach in general can lead to an enhancement of the todays predominated data-center network designs. The introduced components are prototypical developed and implemented to collect measurements on an OpenFlow networking testbed called OFELIA TUB island. The performance results of the measured samples are used to compare and rate the feasibility of this approach for an application in a real data-center environment.