Uma infra-estrutura virtual de nível 2 para interligação de máquinas virtuais

Abstract

O conceito de virtualização de redes está a expandir-se. A capacidade de oferecer, a partir de uma única infraestrutura de rede, várias redes virtuais distintas interessa tanto a operadoras como a académicos. Esta característica permite criar um ”mundo” virtual, auto-contido, com parâmetros controlados e alteráveis, onde podem ser conduzidas experiências com novas tecnologias ou mesmo, olhando sob um ponto de vista empresarial, oferecer serviços específicos a clientes onde os parâmetros da rede são dinâmicos e contratualizados com um revendedor. Neste trabalho descreve-se a pesquisa, desenvolvimento e teste de uma implementação de rede virtual, onde aborda os temas relacionados com a descoberta de recursos e as diferentes metodologias para comunicação das entidades virtuais. As ligações criadas permitem virtualizar uma arquitectura de nível 2 considerando cenários de conexão entre dois ou mais nós. São utilizados vários mecanismos de modo criar a rede virtual, conexões baseadas em Sockets e RawSockets permitem assegurar uma comunicação controlada sobre uma infra-estrutura de rede operacional. Os parâmetros que estas ligações oferecem foram avaliados numa situação real comprovando a possibilidade de disponibilização desta tecnologia sobre a infra-estrutura pública. A proposta foi implementada num protótipo funcional que permitiu avaliar as opções tomadas durante o desenvolvimento do projecto. Os resultados obtidos comprovam a capacidade da abordagem para criar uma infra-estrutura de rede virtual de nível 2 criando conexões entre nós virtuais com características diferentes e com uma largura de banda similar à oferecida pela rede de suporte. Foram implementadas 4 formas de criação de links virtuais que se dividem no número de nós que permitem interligar e na forma forma como permitem que a informação seja trocada.

Network virtualization is expanding. The capacity to deploy various networks using the underlying infra-structure concurrently without the pressures applied by legacy protocols is seen by network operators and academics as a point of interest and evolution. The characteristics of a virtual network allow the creation of various virtual worlds self contained and with controlled parameters where experiences can be maintained with new technologies, or in an enterprise context, where it can offer specific conditions to clients, where the network parameters are contracted. This work describes a proposal of a virtual network implementation, where the discovery of resources and the exchange of information between nodes are some of the key aspects. The virtual connections, allow the virtualization a layer 2 network architecture considering links between 2 or more virtual nodes. Various approaches were used in order to create the virtual network links, connections based in Sockets and RawSockets ensure a controlled communication through an operational substrate network. The capabilities of these connections where tested in a real situation, ensuring the possibility to deploy this technology in a public infrastructure. The proposal was implemented in a functional prototype, that allowed the evaluation of the choices made during the development. The results obtained demonstrate the capacity to create a layer 2 virtual network infrastructure capable of creating connections with diferent parameters between virtual hosts, with a bandwidth similar to the support network. 4 approaches to create of the virtual links were implemented, that can be divided by the number of virtual hosts they are capable of connecting, and the way they share the information.