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Towards virtualized network functions as a service

by Windhya Rankothge

Institution: Universitat Pompeu Fabra
Department:
Degree:
Year: 2017
Keywords: Network function virtualization; Software defined networks; Cloud resource management; Virtualizacin de funciones de redes; Redes definidas por software; Administracin de recursos de la nube; 62
Posted: 2/1/2018 12:00:00 AM
Record ID: 2155425
Full text PDF: http://hdl.handle.net/10803/402892


Abstract

La virtualizacin de funciones de redes (NFV) es una tecnologa prometedora que propone mover el procesamiento de paquetes de cajas intermedias de hardware dedicadas al procesamiento especializado de paquetes a mdulos de software que se ejecuta en servidores no especializados. Como tal, NFV crea la posibilidad de externalizar de las redes empresariales el procesamiento hecho por funciones de redes (NFs) a la nube.Sin embargo, para que un Proveedor de Servicios en la Nube (CSP) ofrezca tales servicios, todava hay que resolver varios problemas. Cuando una empresa subcontrata sus NF a un CSP, el CSP es responsable de decidir: (1) dnde deben instanciarse las NF virtuales iniciales (VNF), y (2) qu tipo, cundo y dnde deben instanciarse VNF adicionales para satisfacer los cambios de trfico (Escalamiento), (3) cmo actualizar las configuraciones de la red con el mnimo impacto en los rendimientos de la misma, etc. Esto requiere de un marco de gestin de la nube para VNFs y las operaciones relacionadas con la infraestructura de nube: provisiona miento, mantenimiento y escalado de les VNS. As como la configuracin y actualizacin de la red en la nube.En esta tesis exploramos tres aspectos de un marco de gestin de la nube para VNF: (1) asignacin dinmica de recursos, (2) mtodos de escalado para VNFs y (3) balanceo de carga dinmico.En el contexto de la asignacin dinmica de recursos para VNFs, exploramos dos algoritmos de asignacin de recursos para: (1) la ubicacin inicial de VNFs, y (2) la escala de VNFs para apoyar los cambios de trfico. Proponemos dos mtodos de aproximacin (basadas en heursticas): (1) Bsqueda Local Iterada (ILS) y (2) Programacin Gentica (GP) para implementar los algoritmos de asignacin de recursos. Comparamos estos enfoques heursticos con en un enfoque tradicional de asignacin de recursos: Programacin Lineal Entera (ILP). En el contexto de los mtodos de escalde VNFs, hemos explorado tres enfoques de escala diferentes: (1) escalamiento vertical, (2) la migracin y (3) horizontal. Analizamos los tres mtodos de escalado en trminos de sus aspectos de implementacin prctica, as como los aspectos de optimizacin con respecto a la gestin. En el contexto del balanceo de carga dinmico, exploramos enfoques de equilibrio de carga que mantienen la afinidad y manejan estados y sesiones del trfico, de manera que se evita el la necesidad de migracin del estado. Proponemos un algoritmo de equilibrio de carga que considera sesiones basado en funciones de hash consistente.Advisors/Committee Members: [emailprotected] (authoremail), true (authoremailshow), Lobo, Jorge (director), true (authorsendemail).

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