AmLight SDN: Uma plataforma aberta para experimentação de redes

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1 AmLight SDN: Uma plataforma aberta para experimentação de redes V Workshop de Tecnologias de Redes do PoP- BA 29 de Setembro de 2014 Salvador, Bahia, Brasil Jeronimo Bezerra <jbezerra@fiu.edu>

2 Quem somos? AMPATH: Ponto de Troca de Tráfego Internacional em Miami, operado pela Florida InternaPonal University, responsável por interconectar as redes acadêmicas lapno americanas com a Internet2, ESNET e outras redes acadêmicas pelo mundo SouthernLight Ponto de Troca de Tráfego Internacional em São Paulo, responsável por conectar RNP, ANSP e RedClara à AmLight AmLight: Conjunto de links internacionais uplizados para conectar o SouthernLight, REUNA e AURA/Chile à AMPATH 2

3 AmLight Atual Um conjunto de 4 links de 10G com duas topologias: Anel Acadêmico Layer 2 (azul e rosa) Anel Acadêmico Layer 3 (verde e vermelho) 2 x 10G em São Paulo interconectandos os anéis acadêmicos Até o final do ano: link de 100G entre Sao Paulo e Miami (OpenWave) Números: 13 RENs Mais de 1000 universidades e centros de pesquisa 3

4 Anel Acadêmico Layer 2 Antes do SDN Usado primariamente para tráfegos acadêmicos Configuração baseada em VLANs estápcas MulPplas instâncias do Brocade per- VLAN RSTP Recebe redundância do Anel Acadêmico Layer 3: IEEE 802.1ad (QinQ) implementado em São Paulo com duas portas 10G dedicadas Uma porta 10G dedicada na AMPATH para implementar a redundância 100% de disponibilidade em 2013 (assumindo pelo menos um link de 10Gbps em funcionamento) Se estava funcionando bem, por que mudar? 4

5 Por que a AmLight pensa em SDN? Duas Mo8vações: O"mizar a Operação Programabilidade 5

6 MoPvação 01: O8mizar a Operação QuanPdade de circuitos Layer 2 solicitados e redes envolvidas transforma o provisionamento em um processo complexo: Algum circuitos envolvem até 7 redes acadêmicas Alto nível de coordenação MúlPplas tecnologias envolvidas De redes óppcas a MPLS Diversos cenários de proteção Alguns circuitos levam semanas ou meses para serem provisionados Era necessário encontrar uma maneira de o8mizar esse processo. 6

7 MoPvação 02: Programabilidade A falta de suporte para programabilidade de rede compromete as demonstrações e aplicações network- aware Big Data, Science DMZ, etc. Pesquisadores atualmente possuem apenas visualização da rede, via SNMP 7

8 Como SDN poderia ajudar a Amlight? (1) É possível uplizar SDN/Openflow para trabalhar nessas mopvações? É o momento certo para pensar em SDN? Meus disposipvos suportam Openflow 1.0? E perderíamos funcionalidades? 8

9 Como SDN poderia ajudar a Amlight? (2) É possível uplizar SDN/Openflow para trabalhar nessas mopvações? Sim! É o momento certo para pensar em SDN? Para a AmLight, que opera apenas com circuitos Layer 2, Sim! Meus disposipvos suportam Openflow 1.0? Após diversos testes e simulações, concluímos: Sim! E perderíamos funcionalidades? Sim Alguns módulos de rede legados possuem limitações LACP não é suportado Mas nós temos soluções de contorno. Vamos em frente!! 9

10 Mas o que é SDN mesmo? SoHware- Defined Network remove o plano de controle dos equipamentos de rede Decisões de encaminhamento são gerenciadas por uma enpdade externa, chamado de Orquestrador ou Controlador Uso de um protocolo padronizado para estabelecer a comunicação entre o Controlador externo e os equipamentos de rede Protocolo mais famoso: Openflow Openflow 1.0 é suportador por diversos fabricantes Maioria dos switches suportam o Modo Híbrido Algumas portas usando Openflow, algumas usando protocolos legados Alguns switches suportam Portas Híbridas Openflow e tráfego legado na mesma porta Facilita Implementação gradual Está no início, mas o futuro é promissor 10

11 Mas o que é SDN mesmo? (2/2) Com SDN, o controlador seria responsável por gerenciar: A conecpvidade da rede, incluindo proteções contra loops; Rate- limits, priorização de tráfego, esta{spcas; E novos serviços/implementações: Segurança, novos protocolos, novas aplicações, etc. Mas os procedimentos de resolução de problemas vão mudar: Em vez de engenheiros de redes, vamos precisar de engenheiros de sistemas! 11

12 AmLight (1) Disposi8vos: Brocade MLXe, XMR e CES O8mização da Operação Internet2 s OESS Programabilidade: Final: Internet2 s FlowSpace Firewall Openflow 1.0 SouthernLight possui uma porta Híbrida Chile trabalha no modo full SDN Controladores instalados em Miami, replicados em SP Integração com a Internet2 via OSCARS NSI no futuro Tráfego não acadêmico via portas híbridas 7 novas conexões 10G necessárias Rede SDN em paralelo a Rede Legada 12

13 AmLight (2) OESS UI: Esta{sPcas de Tráfego da rede SDN: Pico de 7,3Gbps Apenas interfaces Openflow! 13

14 Resultados (1) A. OPmização da Operação * - Não testado ainda 14

15 B. Programabilidade Resultados (2) 15

16 B. Programabilidade Resultados (3) Programabilidade é a principal conquista desse projeto: Aplicações network- aware terão a AmLight como uma plataforma de inovação Com Openflow implementado, os pesquisadores podem ter "fapas" da rede: Links e portas reais para simular aplicações reais As fapas são isoladas entre si 16

17 Lições Aprendidas Protocolos e módulos de comutação legados podem aumentar a complexidade da solução LACP, Contadores, Ethertypes A falta da funcionalidade de porta híbrida pode atrapalhar a implementação do SDN A rede de Control Plane pode ser um desafio extra Ter um ambiente de desenvolvimento com os mesmos disposipvos de produção é mandatório Métodos de convergência precisam ser opmizados Especialmente em links internacionais 17

18 Próximos Passos Encontrar pesquisadores envolvidos com aplicações network- aware para uplizarem a AmLight como plataforma de pesquisa SDN@AmLight hp:// Criação de um SoHware- Defined Internet Exchange (SDX) que permita a interconexões de redes SDN via AmLight e AtlanPcWave Encontrar pesquisadores envolvidos com pesquisas em Internet do Futuro para parpciparem de outros projetos colaborapvos SwitchON hp://switchon.ampath.net 18

19 AmLight SDN: Uma plataforma aberta para experimentação de redes V Workshop de Tecnologias de Redes do PoP- BA 29 de Setembro de 2014 Salvador, Bahia, Brasil Jeronimo Bezerra <jbezerra@fiu.edu>