Projeto de Pesquisa. Gerenciamento de Redes Virtualizadas Baseadas na Arquitetura RouteFlow
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- Márcio Santana Aranha
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1 Projeto de Pesquisa Gerenciamento de Redes Virtualizadas Baseadas na Arquitetura RouteFlow Sidney Cunha de Lucena Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro (UNIRIO) Av. Pasteur, 458 Urca Rio de Janeiro, RJ Agosto de 2011 Resumo. Este projeto de pesquisa tem foco na área de gerenciamento e operação de redes virtualizadas, com especial ênfase no gerenciamento do protocolo BGP, usado no estabelecimento de roteamento externo (com a Internet), e na detecção de anomalias relacionadas ao BGP que surgem com este novo cenário. No caso, tem-se como alvo as redes definidas por software (SDN), em especial aquelas que usam a tecnologia OpenFlow. No contexto das SDNs, o projeto tem como meta principal explorar as novas possibilidades que surgem em termos de roteamento BGP, como, por exemplo, o controle centralizado das políticas de roteamento com sistemas autônomos vizinhos, e incorporar, às práticas tradicionais de gerenciamento de redes, métodos avançados para a detecção de comportamentos anômalos na utilização de uma infraestrutura de rede virtualizada, em especial aquelas que possam afetar o comportamento do BGP. Dentre as possíveis soluções para o estabelecimento de SDNs OpenFlow, o projeto tem como foco a solução RouteFlow, um projeto nacional, de código aberto, desenvolvido pela Fundação CPqD que conta com o reconhecimento de grupos e instituições internacionais, onde pode ser destacado o grupo que mantém e desenvolve a tecnologia OpenFlow. 1
2 1. Introdução Este projeto de pesquisa tem foco na área de gerenciamento e operação de redes virtualizadas baseadas na arquitetura RouteFlow. Entende-se por rede virtualizada toda e qualquer rede sobreposta a uma infraestrutura de rede física, onde os enlaces lógicos entre os elementos de comutação ou roteamento da rede virtualizada representam uma abstração das possíveis conexões entre os nós de comutação ou roteamento da rede física, sendo que as topologias derivadas possuem seu próprio plano de controle [Chowdhury 2010, Fernandes 2010]. Entende-se por plano de controle a porção da rede que abriga os softwares responsáveis por ditar o comportamento da rede, o que se dá a partir da troca de mensagens entre os mesmos. Tais planos de controle podem residir nos equipamentos da rede física (p/ex., roteadores) usados para o plano de dados (troca de informações entre usuários), e assim depender das funcionalidades existentes nestes equipamentos, ou residirem em sistemas de controle externos à rede física, seguindo o conceito de redes definidas por software, ou software defined networks (SDN) [Sherwood 2010]. Dentre as possíveis soluções para o estabelecimento de SDNs, o projeto tem como foco a solução RouteFlow [RouteFlow 2011], que é baseada na tecnologia OpenFlow [OpenFlow 2011], largamente adotada pela comunidade científica que investiga este novo paradigma de redes. A solução RouteFlow é um projeto nacional, de código aberto, desenvolvido pela Fundação CPqD que conta com o reconhecimento de grupos e instituições internacionais, onde pode ser destacado o grupo que mantém e desenvolve a tecnologia OpenFlow, localizado na Universidade de Stanford. Portanto, o presente projeto almeja colaborar com o avanço da tecnologia nacional em redes virtualizadas baseadas em OpenFlow. Vale destacar que o proponente possui trabalhos em cooperação com o grupo da Fundação CPqD que desenvolve e mantém o RouteFlow [Corrêa 2011, Nascimento 2011(1), Nascimento 2011(2)] e que a solução OpenFlow faz parte do contexto do projeto FIBRE, de cooperação Brasil-Europa, que objetiva a construção de um testbed a nível nacional utilizando virtualização de redes. É relevante também destacar que o projeto proposto se enquadra na linha de pesquisa de Distribuição e Redes do Programa de Pós-Graduação em Informática (PPGI) da UNIRIO, no qual sou professor, tendo também potencial para atrair interesse dos alunos de graduação do Bacharelado de Sistemas de Informação da UNIRIO, onde ministro disciplinas ligadas a Redes de Computadores. Este projeto conta também com a colaboração de docentes e pesquisadores de outras instituições de renome, conforme descrito na Seção 8. O restante deste documento está organizado da seguinte forma: a Seção 2 apresenta uma fundamentação teórica sobre redes virtualizadas e software defined networks (SDN), com especial destaque para o projeto RouteFlow, sobre qual tem havido contribuições relevantes oriundas de uma dissertação de mestrado sendo orientada pelo proponente [Corrêa 2011, RouteFlow 2011]; a Seção 3 traz a qualificação do problema a ser abordado, apresentando justificativas e sua relevância; a Seção 4 apresenta os objetivos e metas a serem alcançados; a Seção 5 traz a metodologia a ser empregada durante o projeto; a Seção 6 apresenta o cronograma de execução e as principais contribuições científicas e tecnológicas da proposta; a Seção 7 traz as referências bibliográficas; e o Anexo I apresenta a equipe atual do projeto, a qual pretende-se que seja acrescida de um bolsista de iniciação científica. 2
3 2. Redes Virtualizadas e Software Defined Networks (SDN) A virtualização de sistemas é uma técnica que permite que um nó computacional execute múltiplos processos oferecendo a cada um deles a ilusão de estar executando sobre recursos dedicados. Inicialmente um mecanismo de isolamento, ela passou a representar um fator de uso eficiente da crescente capacidade computacional disponível [Egi 2007] e a integrar arquiteturas onde elementos comuns a um conjunto de processos virtualizados possuem apenas uma cópia em execução, acessada de forma compartilhada [Bhatia 2008]. O conceito de compartilhamento de recursos físicos foi estendido do âmbito de nós individuais para os demais elementos de uma rede de computadores, dando origem ao paradigma de virtualização de redes [Chowdhury 2010]. Em um processo paralelo àquele descrito para a virtualização tradicional, a aplicação da virtualização de redes passou a permitir que os componentes de uma rede física particionassem sua capacidade de maneira a realizar simultaneamente múltiplas funções, estabelecendo infraestruturas lógicas distintas e mutuamente isoladas. Ou seja, assim como a virtualização de sistemas provê o compartilhamento dos recursos de um nó computacional por múltiplos sistemas, a virtualização de redes provê um método para que múltiplas arquiteturas de rede heterogêneas compartilhem o mesmo substrato físico - neste caso, componentes de uma rede como roteadores, comutadores etc. Assim como no caso da virtualização de sistemas, a virtualização de redes também permitiu que as arquiteturas de redes se tornassem mais eficientes. Funções que tradicionalmente eram gerenciadas de forma distribuída passaram a ser projetadas para uma execução e administração centralizadas. É o caso do encaminhamento de tráfego IP: podem ser encontradas arquiteturas do estado-da-arte [Bolla 2009, Nascimento 2010] em que decisões de roteamento, originalmente tomadas de forma local por nós especializados, são encaminhadas por comutadores a um sistema controlador, que executa em memória uma versão virtualizada da rede e dos respectivos elementos roteadores, deriva decisões da base de informações de roteamento construída pela execução desta rede virtual e as transmite aos comutadores, que reagem de acordo. Esta abordagem é também chamada de Rede Definida por Software, ou Software Defined Network (SDN) OpenFlow e as Redes Programáticas As redes definidas por software, ou redes programáticas, são baseadas na separação entre o plano de controle, responsável pelos protocolos e pelas tomadas de decisão que resultam na confecção das tabelas de encaminhamento, e o plano de dados, também chamado plano de encaminhamento, que cuida da comutação e repasse dos pacotes de rede. Nos equipamentos de redes legadas, o plano de controle é executado no próprio equipamento, a partir dos protocolos implementados no sistema operacional (SO) do mesmo, impedindo qualquer tomada de decisão que não tenha sido prevista nestes protocolos. Para que seja possível quebrar esta restrição, faz-se necessária uma forma de permitir que o equipamento encaminhe os pacotes a partir de protocolos implementados externamente, de maneira que o plano de controle seja independente 3
4 daquele pré-configurado e não se limite aos protocolos implementados pelo fabricante. A tecnologia OpenFlow, proposta por [Mckeown 2008], permite o advento de redes programáticas uma vez que estabelece uma interface de comunicação entre o plano de encaminhamento, que reside nos equipamentos de rede, sejam eles switches ou roteadores, e o plano de controle, que no caso das redes programáticas fica externo ao equipamento de rede, abrigado numa máquina física ou virtual. É possível também estabelecer esta comunicação através de APIs desenvolvidas pelos fabricantes, quando esta de fato houver. Entretanto, numa rede que seja multivendor, isto obrigaria a implementação de um plano de controle que tenha que entender as diferentes APIs dos diferentes fabricantes. E mesmo no caso de se optar pelo uso de protocolos padronizados de gerenciamento para se estabelecer uma comunicação entre os planos, como o SNMP, ainda assim haveria uma limitação nas possíveis ações a serem desempenhadas pelo plano de controle, já que estas, mais uma vez, precisariam ser previstas pelo SO do equipamento. Já no caso do OpenFlow, este se apresenta como uma proposta de padrão de interface entre plano de controle e plano de dados, com bastante flexibilidade para ser possível a instalação de regras de encaminhamento baseadas em diversos parâmetros de protocolos de camadas distintas, como ethernet, IP, MPLS, TCP e UDP. A Figura 1, extraída de [Mckeown 2008] mostra o escopo de um switch usando OpenFlow. A tabela de fluxos mostrada é controlada externamente a partir de um controlador, que se comunica com o switch via protocolo OpenFlow sobre um canal SSL. Cada entrada na tabela de fluxos contém três campos: (i) um cabeçalho definindo um determinado fluxo, (ii) uma ação associada a este fluxo e (iii) estatísticas de número de pacotes, bytes e timestamps. As possíveis ações na tabela de fluxo são simples: (i) encaminhar os pacotes do respectivo fluxo para uma dada interface de saída, (ii) encapsular e encaminhar os pacotes do fluxo para o controlador, geralmente usado para o primeiro de um novo fluxo, para o qual uma nova entrada na tabela de fluxo deve ser adicionada, e (iii) descartar os pacotes do fluxo. Os campos do cabeçalho da versão 1.1 do OpenFlow, que definem um fluxo, são os seguintes: interface de entrada, metadado (contendo descrição livre do fluxo), MAC de origem, MAC de destino, Ether Type, VLAN Id, VLAN priority, label MPLS, classe de tráfego MPLS, IPv4 de origem, IPv4 de destino, campo Protocol do IPv4 ou opcode do ARP, IPv4 TOS, porta de origem ou tipo ICMP, porta de destino ou código ICMP. Diversas implementações de switches OpenFlow utilizam placas NetFPGA [NetFPGA 2011], que possui programabilidade e quatro interfaces de rede Gigabit Ethernet Arquitetura RouteFlow Um exemplo da abordagem SDN usando OpenFlow é a arquitetura RouteFlow, um projeto capitaneado pela Fundação CPqD que conta com a colaboração da Unicamp e da Unirio. Esta arquitetura se propõe a fornecer uma plataforma de virtualização de redes que possa interoperar com redes legadas. A Figura 2 traz um esquema de uso desta arquitetura, na qual é possível observar um plano de controle virtualizado rodando num servidor físico (RouteFlow Server), onde máquinas virtuais (MVs) representando cada um dos elementos físicos da rede interagem entre si, tal qual ocorreria numa rede física comum. Nesta arquitetura, os switches físicos da rede não necessitam de nenhuma 4
5 inteligência, basta que eles tenham suporte a OpenFlow, de maneira que as tabelas de encaminhamento computadas no plano virtual possam ser instanciadas nos switches da rede física. Figura 1 Escopo de um switch OpenFlow [Mckeown 2008] A interoperação com redes legadas se dá de forma natural, bastando que as máquinas virtuais do plano de controle virtualizado rodem os protocolos de roteamento da rede legada por exemplo, BGP ou OSPF. Regras de encaminhamento na MV relacionada com o equipamento de borda da rede usando RouteFlow direcionam os pacotes do protocolo de roteamento para o plano de dados do equipamento de borda e, em seguida, para a rede vizinha. A Figura 3 traz um diagrama mostrando a interação entre os componentes da arquitetura. Figura 2 - Exemplo da arquitetura RouteFlow [Nascimento 2011(1)] 5
6 Este tipo de abordagem é bastante interessante no sentido de diminuir a necessidade de equipamentos de roteamento por toda a rede, sem que isto cause uma convergência severa de tráfego para um equipamento de roteamento central. Conforme mostrado na arquitetura da Figura 2, existe um elemento central (RouteFlow Server) que cuida do plano de controle de toda a rede. Porém, cada decisão de roteamento tomada por este elemento central é instalada no respectivo switch, fazendo com que as tabelas de encaminhamento destes switches estejam coerentes com o plano de controle. Em outras palavras, embora o plano de controle seja centralizado, as ações de encaminhamento dos dados mantêm-se distribuídas pelos switches Modos de Operação Suportados pela Arquitetura RouteFlow A separação entre o plano de encaminhamento e o plano de controle permite flexibilizar o mapeamento entre as máquinas virtuais do plano de controle virtualizado e os switches físicos da rede. A Figura 3 mostra três modos básicos de mapeamento: i. Mapeamento 1 : 1 (split lógico) cada elemento físico da rede é mapeado em uma MV do plano de controle virtualizado, tal qual no exemplo da Figura 1; ii. iii. Mapeamento 1 : n (multiplexação de roteadores) cada elemento físico da rede é mapeado por n diversas MVs do plano de controle virtualizado; Mapeamento m : 1 ou m : n (agregação de roteadores) m elementos físicos da rede são mapeados em uma única MV, ou em n MVs do plano de controle virtualizado. Figura 3 - Componentes da arquitetura RouteFlow [Nascimento 2011(1)] 6
7 Figura 4 Modos de operação para diferentes cenários de virtualização de roteadores [Nascimento 2011(1)] O modo de multiplexação de roteadores representa a abordagem tradicional de virtualização de redes, na qual se tem vários planos de controle virtualizados rodando simultaneamente e instalando suas respectivas tabelas de encaminhamento no mesmo elemento físico. O modo de agregação de roteadores pode simplificar o funcionamento dos protocolos de roteamento ao tratar o agregado como se fosse um único roteador. Desta maneira, o roteamento interno entre os elementos agregados é definido por software, enquanto que o roteamento externo é definido pelo protocolo de roteamento, o que melhora a escalabilidade do protocolo e permite um controle centralizado, o que pode facilitar certas funções, como no caso de um balanceamento de tráfego no BGP. 3. Qualificação do Problema a ser Abordado e Justificativa Conforme mencionado na Seção 2.3, a arquitetura RouteFlow permite um modo de operação que agrega diversos elementos da rede física, onde uma única instância de roteamento rodando no plano de controle é responsável por definir as tabelas de encaminhamento de todos os switches da rede. Este modo de operação é especialmente interessante para o BGP, onde, ao contrário do que ocorre numa rede legada, toda a decisão de roteamento externo (entre a rede e suas redes vizinhas) é tomada de forma centralizada. Numa rede legada, para cada rede vizinha existe uma instância de roteamento BGP conversando com o roteador de borda da rede vizinha. A decisão de roteamento externo, ou seja, relacionada como encaminhamento de tráfego para fora da rede é tomada de forma distribuída, onde cada roteador de borda da rede decide como encaminhar o tráfego a partir das informações locais de rotas e da configuração local das políticas de roteamento. A coerência desta decisão com a política de roteamento da rede como um todo dependerá da troca de informação interna entre estes roteadores e de ajustes manuais dos operadores de rede. Segundo mostrado em [Zhang-Shen 2008], uma abordagem centralizada para a tomada de decisão relativa ao roteamento externo, na qual é possível conhecer todo o estado da rede de maneira global e atualizada, torna o funcionamento do BGP muito mais eficiente. Além disso, fica mais fácil para os operadores verificar se as políticas de 7
8 roteamento estão de fato sendo corretamente empregadas ou se merecem ajustes. Face ao exposto, [Zhang-Shen 2008] discute uma teoria sobre roteamento atômico e propõe modificações no BGP para torná-lo atômico, ou seja, para que sua decisão seja centralizada a partir de uma visão global da rede. Dado que a arquitetura RouteFlow possui um modo de operação perfeitamente aderente com a proposta de um BGP atômico, o presente projeto almeja implementar e estudar comportamento do BGP atômico na arquitetura RouteFlow, objetivando também uma proposta para detecção de anomalias neste novo ambiente. Este objetivo traz alguns desafios para ser atingido, a listar: (i) a implementação do modo de agregação na arquitetura RouteFlow, pois atualmente só há implementação no modo um para um ; (ii) a implementação do BGP atômico no modo de agregação do RouteFlow; (iii) um estudo comparativo entre o funcionamento do BGP tradicional e o BGP atômico; (iv) a caracterização do comportamento do tráfego de controle e de dados para o BGP atômico de forma a descobrir os padrões de normalidade; e (v), a seleção e o ajuste de métodos de detecção de anomalias para esta arquitetura usando BGP atômico. 4. Objetivos e Metas do Projeto Os objetivos do projeto de pesquisa aqui tratado se dividem em aspectos científicos e aspectos de formação de recursos humanos na área de redes definidas por software (SDN) e gerenciamento de redes virtualizadas. Com relação aos aspectos científicos do projeto, objetiva-se implementar e estudar comportamento do BGP atômico na arquitetura RouteFlow, derivando a partir destes estudos uma proposta para detecção de anomalias neste novo ambiente. Com relação aos aspectos de formação, objetiva-se formar recursos humanos que estejam capacitados a pesquisar e a realizar atividades ligadas a virtualização, SDN e gerenciamento de redes. Estes recursos humanos deverão também estar capacitados a usar métodos avançados para medição, extração e correlação de informações relevantes da rede, de maneira a fornecer subsídios que apóiem uma tomada de decisão. Para se atingir este fim, almeja-se a criação de um laboratório de pesquisa com foco em SDN, virtualização e gerenciamento de redes, a partir do apoio financeiro pretendido para este projeto e para o qual foram submetidas propostas para o edital APQ1 da Faperj e o edital Universal do CNPq. As metas do projeto estão alinhadas com os desafios listados na seção anterior e, portanto, envolvem: (i) Implementar o modo de agregação na arquitetura RouteFlow, pois atualmente só há implementação no modo um para um (1:1); (ii) Implementar o BGP atômico no modo de agregação do RouteFlow; (iii) Realizar um estudo comparativo entre o funcionamento do BGP tradicional e o BGP atômico; (iv) Caracterizar o comportamento do tráfego de controle e de dados para o BGP atômico de forma a descobrir os padrões de normalidade; (v) Selecionar e ajustar métodos de detecção de anomalias para este novo ambiente 8
9 de roteamento. 5. Metodologia e Principais Contribuições De maneira a atingir as metas propostas, deseja-se montar um laboratório que emule um cenário de rede virtualizada usando a abordagem de SDN. Para tal, será utilizada a arquitetura RouteFlow, tendo em vista que a mesma é referenciada no projeto OpenFlow, tem bom potencial para adoção na comunidade, devido a sua característica de interoperação com redes legadas, e por já ser de conhecimento e uso de parte da equipe do projeto [Nascimento 2011(1), RouteFlow 2011]. Este laboratório consistirá basicamente de duas máquinas servidoras que vão abrigar separadamente o plano de controle, ou seja, o RouteFlow propriamente dito, e o plano de dados emulados. A emulação deste plano de dados usará um virtualizador para gerar máquinas virtuais que vão emular os swtiches OpenFlow. Os switches OpenFlow são emulados através do software OpenVSwtich que estarão rodando em máquinas virtuais usando o ambiente Linux Mininet, adequado para este tipo de experimento por ocupar poucos recursos da máquina física. Ao longo do período de execução do trabalho, projetado para dois anos, serão elaborados relatórios técnicos e também artigos para submissão em conferências nacionais e internacionais. As contribuições científicas decorrentes do projeto estão alinhadas com as metas expostas e se concentram nas atividades programadas para os dois últimos semestres, a listar: (i) (ii) um estudo comparativo entre o padrão de comportamento e as funcionalidades do BGP tradicional e o BGP atômico a partir da arquitetura RouteFlow; um estudo de métodos de detecção de anomalias para a arquitetura RouteFlow dotada de BGP atômico. 6. Cronograma de Execução A execução deste projeto prevê um total de dois anos, organizados da seguinte forma: 1º semestre: Implantação do laboratório para emulação de uma SDN, usando arquitetura RouteFlow, e implementação de diversos cenários de teste que devem incluir o modo de agregação; 2º semestre: Implementação do BGP atômico na arquitetura RouteFlow; 3º semestre: Estudo do comportamento do protocolo BGP no modo atômico frente a diversos cenários realistas de uso, visando a caracterização de um padrão de comportamento; 4º semestre: Seleção e ajustes de métodos para detecção de anomalias no plano de controle do ambiente RouteFlow usando BGP atômico. 9
10 7. Referências Bibliográficas Bhatia, S., Motiwala, M., Muhlbauer, W., Valancius, V., Bavier, A., Feamster, N., Peterson, L., and Rexford, J. (2008) Hosting Virtual Networks on Commodity Hardware, Georgia Tech Computer Science Technical Report. Bolla, R., Bruschi, R., Lamanna, G., and Ranieri, A. (2009) Drop: An Open-Source Project Towards Distributed Software Router Architectures, Global Telecommunications Conference - GLOBECOM 2009, pg 1 6. Chowdhury, N. M. K. and Boutaba, R. (2010) A Survey of Network Virtualization, Computer Networks, 54: Corrêa, C. N. A., Lucena, S. C., Rothenberg, C. E., and Salvador, M. R., (2011) Uma Avaliação Experimental de Soluções de Virtualização para o Plano de Controle de Roteamento de Redes Virtuais, Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos SBRC 2011, Campo Grande, Brasil. Egi, N., Greenhalgh, A., Handley, M., Hoerdt, M., Mathy, L., and Schooley, T. (2007) Evaluating Xen for Router Virtualization, In 16th International Conference on Computer Communications and Networks, ICCCN 2007, pg Fernandes, N., Moreira, M., Moraes, I., Ferraz, L., Couto, R., Carvalho, H., Campista, M., Costa, L., and Duarte, O. (2010) Virtual Networks: Isolation, Performance and Trends, Annals of Telecommunications, pg Machado, I (2011), Serviço Experimental de Circuitos Aprovisionados Dinamicamente, Workshop da Rede Nacional de Ensino e Distância WRNP 2011, Campo Grande, Brasil. McKeown, N., Anderson, T., Balakrishnan, H., Parulkar, G., Peterson, L., Rexford, J., Shenker, S., and Turner, J. (2008) Openflow: Enabling Innovation in Campus Networks, SIGCOMM CCR, 38: Nascimento, M. R., Rothenberg, C. E., Salvador, M. R., Corrêa, C. N. A., Lucena, S. C., and Magalhães, M. F. (2011) Virtual Routers as a Service: The RouteFlow approach leveraging software-defined networks, 6th International Conference on Future Internet Technologies CFI 2011, Seoul, Coréia. Nascimento, M. R., Rothenberg, C. E., Salvador, M. R., Magalhães, M. F., Corrêa, C. N. A., and Lucena, S. C. (2011) The RouteFlow Approach to IP Routing Services on Software-Defined Networks, Workshop de Pesquisa Experimental da Internet do Futuro WPEIF 2011, Campo Grande, Brasil. Nascimento, M. R., Rothenberg, C. E., Salvador, M. R., and Magalhães, M. F. (2010) Quagflow: Partnering Quagga with Openflow, SIGCOMM Comput. Commun. Rev., 40: NDDI and OS3E (2011) NDDI and Open Science, Scholarship and Services Exchange, acessado em 16/06/2011. NetFPGA Site (2011) NetFPGA, acessado em 16/06/2011. Oliveira, A. A., Lucena, S. C., Vieira, C. A. C., Rocha, A. A. A. (2011) Avaliando a 10
11 Eficácia das Técnicas de Estimativa de Capacidade de Caminho em Redes com Enlaces WiMAX, Workshop de Gerência e Operação de Redes e Serviços WGRS 2011, Campo Grande, Brasil. OpenFlow Site (2011) OpenFlow, acessado em 16/06/2011. ONF Site (2011) Open Networking Foundation, acessado em 16/06/2011. RouteFlow Site (2011) RouteFlow, acessado em 16/06/2011. Sherwood, R., Chan, M., Covington, A., Gibb, G., Flajslik, M., Handigol, N., Huang, T.- Y., Kazemian, P., Kobayashi, M., Naous, J., Seetharaman, S., Underhill, D., Yabe, T., Yap, K.-K., Yiakoumis, Y., Zeng, H., Appenzeller, G., Johari, R., McKeown, N., and Parulkar, G. (2010) Carving Research Slices Out of Your Production Networks with Openflow, SIGCOMM Comput. Commun. Rev., 40: Zhang-Shen, R., Wang, Y., Rexford, J. (2008) Atomic Routing Theory: Making an AS Route Like a Single Node, 43th NANOG, New York, USA. 11
12 ANEXO I. Participantes do Projeto O projeto será coordenado pelo proponente, Sidney Cunha de Lucena, doutor pela Coppe/UFRJ, professor adjunto do Departamento de Informática Aplicada (DIA) da UNIRIO desde Novembro de 2006, atualmente em regime de dedicação exclusiva, e professor pleno do Programa de Pós-Graduação em Informática (PPGI) deste departamento. No campo da pesquisa e da pós-graduação, boa parte dos docentes do DIA mantém projetos de pesquisa financiados por órgãos de fomento como o CNPq, a Finep e a FAPERJ, e também participam como colaboradores de programas de pósgraduação stricto sensu de outros centros da UNIRIO e de outras instituições congêneres, como a UFRJ, o IME e a PUC-Rio. Internamente, no âmbito do DIA, o projeto contará também com a colaboração da Professora Morganna Carmem Diniz e do Professor Carlos Alberto Vieira Campos, ambos doutores pela Coppe/UFRJ e também professores plenos no PPGI. A Professora Morganna C. Diniz milita na área de avaliação de desempenho, tanto de sistemas de computação e comunicação quanto de aplicações P2P, e o Professor Carlos Alberto V. Campos possui trabalhos de pesquisa na área de redes sem fio, incluindo modelagem e simulação de diversos cenários de redes ad-hoc. Ambos os professores atuam em áreas afins ao projeto e compartilham do interesse pela criação de um laboratório de estudos em gerenciamento de redes virtualizadas, que é uma linha de pesquisa que tem forte aderência com o mestrado em Sistemas de Informação. Também fazem parte da equipe quatro alunos de mestrado do PPGI. Dois deles cursam o segundo ano e têm previsão de defesa de dissertação para 03/2012: Carlos Nilton Araújo Corrêa e Daniel Marques de Arêa Leão. O aluno Carlos Corrêa já teve trabalho ligado à área de virtualização de redes aceito na SBRC e tem participado ativamente do desenvolvimento da plataforma RouteFlow, em colaboração com a Unicamp e a Fundação CPqD [RouteFlow 2011, Nascimento 2011(1), Corrêa 2011]. Os outros dois alunos estão no primeiro ano de mestrado e têm previsão de defesa de dissertação para 03/2013: Anna Graciela Furtado Cruz e Thiago Martorelli. Externamente, o projeto contará com colaboradores de outras instituições de ensino superior, que são listados a seguir: (i) o Professor Magnos Martinello, doutor pelo LAAS (França) e professor adjunto da UFES, tem trabalhos ligados a metrologia de redes e confiabilidade de sistemas, colabora com o serviço de monitoramento fim-afim da Rede Ipê (o MonIPÊ), atualmente é coordenador administrativo do Ponto de Presença da RNP no Estado do Espírito Santo, o PoP-ES, e integrante do projeto ReVir (CTIC/RNP), ligado a redes virtualizadas; (ii) o Professor César Marcondes, doutor pela UCLA e professor adjunto da UFSCar, possui trabalhos de pesquisa na área de metrologia de redes e controle de congestionamento, atualmente investiga SDN e OpenFlow com participação em dois projetos financiados ligados a virtualização de redes e SDN, o ReVir e o FIBRE, este último em cooperação com o CPqD, a RNP e a União Européia; (iii) o Professor Pedro Torres, mestre pela UFPR e professor assistente da UFPR, tem extensa experiência com administração de redes, colaborou com o grupo de trabalho da RNP para monitoração de tráfego baseado em SGSD (Sistema Gerenciador de Stream de Dados) e atualmente é o coordenador técnico do Ponto de Presença da RNP no Estado do Paraná, o PoP-PR. 12
13 O projeto contará também com colaboradores externos ligados a centros de pesquisa e redes acadêmicas. Dois colaboradores são da Fundação CPqD: Marcos Rogério Salvador, doutor pela Universidade de Twente (Holanda) e atualmente gerente de evolução tecnológica de redes convergentes do CPqD, e Christian Esteve Rothenberg, doutor pela Unicamp e atualmente pesquisador do CPqD, ambos participantes dos projetos ReVir e FIBRE e coordenadores do projeto RouteFlow [RouteFlow 2011]. Por fim, Alex Soares de Moura, mestre pela Unirio e atualmente gerente de P&D de redes para experimentação (testbeds) da RNP, é também um dos coordenadores do projeto de serviço experimental de aprovisionamento de circuitos dinâmicos da RNP [Machado 2011]. Vale ressaltar também que o proponente deste projeto possui larga experiência prática na área de roteamento e gerenciamento de redes, tendo em vista que no período de 2001 a 2008 o mesmo integrou a equipe de engenharia e operação da RNP (Rede Nacional de Ensino e Pesquisa), que administra a Rede Ipê, backbone acadêmico nacional que provê conexão Internet para instituições ligadas ao MEC e MCT, dentre outras, e que promove projetos que estimulam a criação de aplicações avançadas que façam uso inovador da rede. Atualmente, o proponente participa de um grupo de trabalho ligado à RNP que tem o objetivo de implementar um serviço experimental de circuitos dinâmicos na Rede Ipê, o SE-Cipó [Machado 2011], sendo que, para tal, pretende-se que seja criada uma rede virtualizada de maneira a manter um isolamento entre a rede experimental virtualizada (Rede Cipó) e a rede de produção. Dentre as atividades do autor do projeto que estão relacionadas com os objetivos descritos, destacam-se: i. Ensino das disciplinas de Redes de Computadores, Tópicos Avançados em Redes de Computadores e de Tópicos Especiais em Distribuição e Redes nos cursos de graduação e mestrado em Sistemas de Informação da UNIRIO; ii. iii. iv. Orientação de projetos de conclusão de curso de graduação, trabalhos de iniciação científica e dissertações de mestrado; Participação em projeto financiado pela RNP visando um serviço experimental de aprovisionamento dinâmico de circuitos no backbone acadêmico nacional (rede Ipê), chamado SE-Cipó [Machado 2011]; Participação no projeto de software livre na área de SDN chamado RouteFlow [RouteFlow 2011], ligado à iniciativa OpenFlow [OpenFlow 2011], apoiada pela Open Networking Foundation [ONF 2011]; v. Publicação de artigos em congressos nacionais e internacionais nas áreas de detecção de anomalias, metrologia de redes, virtualização de redes e redes definidas por software [Lucena 2010, Oliveira 2011, Corrêa 2011, Nascimento 2011(1) e Nascimento 2011(2)]. 13
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