Solución de virtualización de nivel 2 basada en prefijos para plataformas de experimentación Jon Matias, Eduardo Jacob, Alaitz Mendiola, Borja Tornero, Christian Pinedo University of the Basque Country (UPV/EHU) Jornadas Técnicas 2012 (JT2012)

Introducción Internet presenta limitaciones en la actualidad Numerosas propuestas: evolución vs. revolución Future Internet  Escalabilidad, fiabilidad, seguridad…  GENI (NFS EEUU), FIRE (UE) o AKARI (Japón) Necesario testear en un escenario a gran escala Facilidades para la experimentación Unión Europea  Objetivo dentro de FIRE: plataforma europea de experimentación  Resto de proyectos financiados por UE pueden hacer uso de la plataforma Evitar financiar plataforma por proyecto: tiempo y dinero 1

EHU-OpenFlow Enabled Facility Basada en tecnología OpenFlow Programa Clean Slate (Universidad de Stanford) OpenFlow Networking Foundation Separación entre plano de control y plano de datos  Controlador Entidad centralizada para el plano de control Gestiona la tabla de flujo de equipos de red  Protocolo OpenFlow: comunicación OF switch-controlador Necesario una solución para virtualizar la red Múltiples experimentos sobre la misma infraestructura 2

Virtualización EHU-OEF Solución de virtualización de red (slice de red) Características  Escalabilidad, flexibilidad, aislamiento y facilidad de gestión Requisitos impuestos por EHU-OEF  Soporte de VLAN a nivel de experimento  Aproximaciones no basadas en IP  Transparencia a nivel de datos Alternativas  Virtualización basada en VLAN  Listas de direcciones MAC  Nuestra propuesta para EHU-OEF: L2PNV 3

L2PNV Layer 2 prefix based network virtualization Cada slice de red se identifica por un prefijo de capa 2 Objectivos Facilidad de gestión Facilidad de configuración Facilidad para aplicar el aislamiento entre slices Facilidad para evitar colisiones en la definición del slice Fácil de recordar Implementación OpenFlow  Software Defined Networking para soportar propuestas novedosas FlowVisor  Capacidad de virtualizar la red y delegar el plano de control por slice  Fuerza y garantiza el aislamiento entre slices 4

Concepto básico de L2PNV Slice de red identificado por un prefijo de MAC 5 DIRECCIÓN MAC DESTINO DIRECCIÓN MAC ORIGEN SLICE 1: 02:00:00:X:X:X/24 SLICE 2: 06:00:00:X:X:X/24 A:* B:*

Visión general 6 VIRTUAL SW VM1 Herramienta de Gestión de Slices 02:00:00:X:X:X/24 06:00:00:X:X:X/24 02:00:00:00:00:01/24 02:00:00:00:00:02/24 06:00:00:00:00:01/24 VM2 06:00:00:00:00:02/24 SLICE 1A:* SLICE 2B:* A:1 A:2 B:1 B:2

Arquitectura EHU-OEF 7 Herramienta de Gestión de Slices PROTOCOL O OPENFLOW CONTROLADOR OPENFLOW INVESTIGADOR ADMINISTRADOR L2PNV-FlowVisor SLICE B - CONTROL SLICE A - CONTROL

VIRTUAL SW 8 VIRTUAL SWITCH VM 1VM 2 A:1 -> A:2 A:1 B:1 A:2B:2 B:1 -> B:2 A:1 -> A:2 B:1 -> B:2 A:1 -> A:2 B:1 -> B:2 CONTROLADOR OPENFLOW L2PNV-FlowVisor

Modificaciones sobre el FlowVisor Matching: basado en prefijos Interfaz de configuración  Definición del slice: dirección MAC / prefijo OpenFlow versión 1.0  Ciertas limitaciones al no soportar las máscaras a nivel MAC  Plano de control completamente aislado 9

EHU-OpenFlow Enabled Facility 10

Slices de EHU-OEF 11

Conclusiones (I) EHU – OpenFlow Enabled Facility Tráfico de producción  Usuarios no-técnicos: no configuración extra Tráfico de investigación  Investigadores en redes: configuración de la dirección MAC Virtualización de red a nivel 2 basada en prefijos MAC: L2PNV Sin encapsulación: plano de datos transparente desde origen a destino Soporte para:  VLAN: todo el espacio VLAN está disponible a nivel de experimento  Experimentos no basados en IP 12

Conclusiones (II) L2PNV-FlowVisor Matching: habilitado el MAC subnetting Interfaz de configuración del slice: MAC/Prefix Módulos desarrollados AuthN/AuthZ, ARP, PFD, MACP, Modified Pyswitch Fácil de identificar, gestionar y configurar los slices de red 13

Solución de virtualización de nivel 2 basada en prefijos para plataformas de experimentación Jon Matias, Eduardo Jacob, Alaitz Mendiola, Borja Tornero, Christian Pinedo University of the Basque Country (UPV/EHU) Jornadas Técnicas 2012 (JT2012)