Virtualization of software defined networks enables tenants to bring their own controller and manage their virtual resources with the full programmability provided by Software Defined Networking (SDN). Distributed SDN hypervisors are proposed to provide an efficient platform for the virtualization of physical SDN networks. They address the issue of scalability that a centralized hypervisor could suffer from. As virtualization provides the possibility to change virtual SDN networks on run time, a hypervisor layer needs efficient mechanisms to dynamically adapt to the changing requirements. Existing proposals provide only a static configuration setup for their distribution of the hypervisor instances. However, in order to satisfy the dynamics of virtual SDN networks, management protocols are needed to support dynamic changes. In this paper, we propose a control path migration protocol for distributed hypervisors. Such protocol is needed to support the dynamic adaptation of the virtualization layer. Our protocol is providing the missing procedure that allows a dynamic change of control connections between virtual SDN networks and the tenants’ controllers, respectively. We provide a proof of concept implementation for our proposal. Through measurements in a real testbed setup, we show that our protocol is efficient in terms of control latency overhead and provides transparency to the controllers of the virtual SDN networks

چکیده

مجازی سازی شبکه­ های مبتنی بر نرم افزار (شبکه نرم­ افزار محور)، مستاجر (tenant) را قادر می­ سازد تا کنترل کننده­ های خودشان را در اختیار داشته و منابع مجازی شان را با امکان برنامه ریزی کاملی که توسط شبکه سازی مبتنی بر نرم افزار (SDN) فراهم شده است مدیریت کنند. هایپروایزرهای SDN توزیع شده به منظور فراهم کردن یک پلتفرم کارآمد جهت مجازی سازی شبکه های SDN فیزیکی پیشنهاد شده اند. این هایپروایزها به موضوع مقیاس پذیری که یک هایپروایزر متمرکز شده می تواند تحمل کند، می پردازند. از آنجا که مجازی سازی این امکان را بوجود می آورد که شبکه های SDN مجازی در زمان اجرا تغییر داده شوند، یک لایه هایپروایزر به مکانیسم های کارآمدی نیاز دارد تا بصورت پویا با ملزومات در حال تغییر سازگاری پیدا کند. پروپوزال های موجود تنها یک نصب پیکر بندی استاتیک را برای توزیع موارد هایپروایزرشان فراهم می کنند. با این وجود، به منظور برآورده کردن پویایی های شبکه های SDN مجازی، پروتکل هایی مدیریتی مورد نیاز هستند تا از تغییرات پویا پشتیبانی کنند. در این مقاله، ما یک پروتکل انتقال مسیر کنترل را برای هایپروایزرهای توزیع شده پیشنهاد می کنیم. چنین پروتکلی برای پشتیبانی از انطباق پویای لایه مجازی ساز مورد نیاز می باشد. پروتکل ما رویه­­ی مفقوده­ی این زنجیره را فراهم می­آورد، رویه­ای که تغییر پویای اتصالات کنترلی که به ترتیب بین شبکه های SDN مجازی و کنترل های tenant ها وجود دارند را امکان­پذیر می ­سازد. ما اثبات مفهومی پیاده سازی روش پیشنهادیمان ارائه می کنیم. با اندازه ­گیری نتایج راه ­اندازی یک آزمایشگر واقعی، نشان می دهیم که پروتکل ما به لحاظ سربار تاخیر کنترلی کارآمد است و به کنترل کننده  های شبکه های SDN مجازی ماهیتی شفاف می بخشد.

1-مقدمه

مجازی سازی شبکه (NV) یک جزء اساسی معماری شبکه در آینده خوهد بود. توسط NV، منابع فیزیکی شبکه، مثلا سوییچ ها، به شبکه هایی مجازی (چند قسمت) تقسیم می­شوند. به عنوان مثال، همانطور که در مراجع [1] و [2] در خصوص شبکه های موبایل 5G نسل آینده پیشنهاد شد، تقسیم منابع شبکه های مجازی امکان مدیریت منابع شبکه های مجازی بصورت منفرد و مطابق با تقاضای ترافیک شبکه را می دهد. علاوه براین، شبکه های مجازی این امکان را فراهم می کنند که از عهده پویایی موارد کاربری مجازی سازی عملکرد شبکه (NFV) بر آییم، که در آن قسمت های مجازی می توانند بصورت پویا، عملکردهای شبکه های مجازی را با توجه به تقاضای این کارکردها به هم متصل کنند...