03 ago 2021
09:00 Defesa de Doutorado Integralmente a distância
Tema
Gerenciamento e orquestração orientados ao fatiamento de redes móveis 4G/5G no núcleo e no transporte
Aluno
Luciano Jerez Chaves
Orientador / Docente
Orientador: Edmundo Roberto Mauro Madeira / Coorientadora: Islene Calciolari Garcia
Breve resumo
O crescimento exponencial de usuários móveis e do tráfego associado aos novos serviços e aplicativos tem impulsionado as operadoras móveis para evoluir suas redes, sempre em busca de soluções economicamente viáveis. Essa evolução busca a virtualização e a programabilidade das redes, tecnologias estas que são críticas para a era 5G. Como resultado, o fatiamento de rede está se tornando uma realidade, criando várias redes lógicas sobre uma infraestrutura compartilhada e adaptando os recursos para serviços específicos de maneira inteligente e eficiente. No entanto, a natureza dinâmica das fatias de rede, seus requisitos distintos de qualidade de serviço e o indispensável compartilhamento de recursos na infraestrutura tornam as soluções tradicionais de gerenciamento e orquestração aplicadas atualmente às redes móveis inadequadas para o contexto de fatiamento de rede.
Nesta tese, nós primeiro apresentamos o UNI5ON: um arcabouço orientado ao fatiamento e projetado para gerenciamento e orquestração integrado de uma rede de transporte baseada em SDN e compartilhada entre fatias de núcleo móvel 4G/5G dedicadas, também baseadas em SDN. A característica marcante desse arcabouço é a comunicação estruturada entre os controladores SDN nos níveis de infraestrutura e núcleo por meio de aplicações SDN posicionadas no NFV MANO. Assim, controladores e aplicações podem trabalhar em uníssono em direção a soluções integradas para redes com múltiplos locatários.
Como um estudo de caso, instanciamos o UNI5ON com uma rede de transporte OpenFlow e fatias de núcleo 4G aprimoradas. Neste cenário, exploramos a forte integração entre os domínios de núcleo e de transporte para implementar soluções colaborativas para engenharia de tráfego e soluções cooperativas para o gerenciamento de recursos. Entre as soluções propostas, destacamos dois mecanismos de gerenciamento internos às fatias de rede para elasticidade das pontes de ligação e agregação de tráfegos no plano de usuário. Esses mecanismos internos operam em conjunto com uma solução de compartilhamento de largura de banda entre as fatias de rede que visa um melhor compartilhamento dos recursos da infraestrutura.
Avaliamos as soluções propostas para o cenário deste estudo de caso por meio de simulações em nível de pacotes no ns-3, com a ajuda de nosso módulo OFSwitch13 para suporte ao protocolo OpenFlow. Os resultados confirmaram a eficácia da operação conjunta das soluções propostas e a relevância da orquestração integrada para melhorar o uso dos recursos da infraestrutura, garantindo os requisitos de qualidade de serviço de cada fatia de rede.
Banca examinadora
Titulares:
| Edmundo Roberto Mauro Madeira | IC/UNICAMP |
| Lisandro Zambenedetti Granville | INF/UFRGS |
| Rafael Pasquini | FACOM/UFU |
| Christian Rodolfo Esteve Rothenberg | FEEC/UNICAMP |
| Juliana Freitag Borin | IC/UNICAMP |
Suplentes:
| Cecília Mary Fischer Rubira | IC/UNICAMP |
| Leandro Aparecido Villas | IC/UNICAMP |
| Eduardo Coelho Cerqueira | ITEC/UFPA |