NetLord Final

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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANACarrera de Ingeniería de Sistemas

Redes III ( 2013 – 2014 )

Exposición # 1 - --------- Grupo # 3Chávez, Guerrero Palacios, Iglesias, Pazmiño

Redes IIIIng. Javier Gonzalo Ortiz Rojas

NetLord: Multi-Empresa Escalable

Arquitectura de Red Virtualizada para

DatacentersIntegrantes Grupo # 3

• Chávez Kléver• Guerrero Isaac• Iglesias Luis• Pazmiño Carlos

Horario

18:35 – 18:45

Caratula

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Redes III ( 2013 – 2014 )



• Introducción• Nube Datacenters • Objetivos• Desafíos• Proyectos• Enfoque NetLord• Lógica de Encapsulación• Configuración de Switch• Ejemplo de la configuración de Switch• Ejemplos de Enrutamiento

• NL-ARP• Objetivos (revisado)

• Evaluación• Carga de Trabajo• Inundaciones • Resumen• Bibliografía - Link

Índice

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Redes III ( 2013 – 2014 )



Introducción Es, una novedosa arquitectura de red multi-tenant o multi-empresa. NetLord ofrece

a los inquilinos de forma simple y flexible las redes de abstracciones, por completo y de manera eficiente la virtualización de espacios entre L2 y L3. NetLord puede aprovechar bajo costo de equipos de los productos básicos a escala de la red a varios miles de los inquilinos y millones de máquinas virtuales.

NetLord requiere sólo una pequeña cantidad de fuera de línea, la configuración de una sola vez.

Nosotros implementamos NetLord en un banco de pruebas, y demostró su capacidad de escalabilidad, mientras que el logro de un orden de magnitud goodput (el número de bits de información útil, entregado por la red a un cierto destinatario, por unidad de tiempo) mejora sobre enfoques anteriores.

La gracia sería poder definir una aplicación como si fuera a trabajar solamente con un cliente o para una sola empresa y un determinado momento poder decirle que voy a trabajar en forma multi-tenant.

NetLord: Reduce cuello de botella ocultando MAC Address de VM

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Redes III ( 2013 – 2014 )



Nube Datacenters Los proveedores de la nube

Oferta de Infraestructura como Servicio (IaaS) para múltiples empresas

(Servicio al cliente)

La virtualización permite

Multiplexación de los recursos disponibles entre las empresas

Aislamiento dentro de la misma máquina física

Migración de VM

Lo que falta

Abstracción de red adecuados

L2/L3 Espacio de direcciones de aislamiento

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Redes III ( 2013 – 2014 )



Objetivos Barato

Los gastos de capital

Los gastos de funcionamiento

Escalable

Se puede escalar a un gran número de Empresas/ID

Ancho de banda de alta bisección

La capacidad de ancho de banda entre dos máquinas virtuales de interconexión

Flexible

No hay restricciones impuestas a:

La comunicación entre máquinas virtuales L3

Esquema de direccionamiento

Colocación VM / migración

Transparente en VM huéspedes

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Redes III ( 2013 – 2014 )



Desafíos Bloques de construcción (switches)

Enrutamiento L3 es caro

Forwarding Information Base (FIB) el espacio es limitado

Ancho de banda de alta bisección con switches COTS

Multipathing

ESPAÑA [NSDI2010]

Ruta múltiple reduce aún más los recursos de la FIB

VM MACs expuesto varias veces a la red

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Redes III ( 2013 – 2014 )



Proyectos VLAN

Ancho de banda de bisección Límites

Expone VM MAC direcciones a la red

VL2

Sólo para los protocolos basados en IP

Requiere desencapsular IP-en-IP en los switches

Desviador

Ofrece abstracción de red L3 a las empresas

Fuerza direcciones IP únicas a las máquinas virtuales

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Enfoque NetLord Asignar ID único a cada empresa

Paquete de Encapsulación

Oculta las direcciones MAC de la red de VM

Conserva FIB espacio en los switches

Esquema de configuración simple de switch

Fácil configuración

Estática

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Redes III ( 2013 – 2014 )



Lógica de Encapsulación Los paquetes no modificado VM

Aumento de la escasez de recursos del FIB

Reescritura de cabeceras

No todos los paquetes son L3

No se puede encontrar VM de destino si sobrescribimos el encabezado L2

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Paquete de Encapsulación NL-agente

Reside en físico el servidor Hypervisor

Responsable de la encapsulación de paquetes

Cabecera MAC + IP

Encabezado MAC:

Indica último interruptor hop

Cabecera IP:

Objetivo servidor físico

Objetivo inquilino ID

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Redes III ( 2013 – 2014 )



Configuración de Switch Switch borde de salida recibe paquete S.T.

switch.MAC = pkt.MAC

Zona (exterior) de cabecera MAC y hacer el reenvío IP

Comportamiento estándar

Configuración de tablas de enrutamiento L3

Puede reflejar a todos los switches

Configuración central en el repositorio

Requiere capacidad de reenvío de IP en el borde de salida del switch

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Redes III ( 2013 – 2014 )



Ejemplo de la configuración de Switch

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Redes III ( 2013 – 2014 )



Ejemplos de Enrutamiento

1 2

3 4

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Redes III ( 2013 – 2014 )



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Ejemplos de Enrutamiento

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Redes III ( 2013 – 2014 )



NL-ARP Mapeo Actualizaciones

De: <VM-MAC, Tenant-ID>

Destino: <switch-MAC, <puerto>

Actualizaciones Push-Based

Broadcasts NL-agente durante el arranque y migración de VM

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Objetivos (revisado) Limpia la abstracción de Red

Conservación de los recursos del switch FIB

Switches sin bordes sólo ven MACs borde-switch

Borde-switches ven sus MACs servidor local

Pequeño # de entradas L3

Uno por cada servidor de destino

Facilidad de configuración

Estática

Ancho de banda de alta bisección

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Redes III ( 2013 – 2014 )



Evaluación Arreglo experimental

74 servidores físicos

1 VM por inquilino por host

74 x N VMs para N inquilinos

VM emulación para soportar gran N

Topología FatTree nivel 2

Carga de trabajo

Mapa-reducir shuffle-phase

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Carga de Trabajo

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Redes III ( 2013 – 2014 )



Inundaciones

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Redes III ( 2013 – 2014 )



Resumen La encapsulación en NL-agente

Aislamiento del espacio de direcciones

El Switch conserva el espacio FIB

Mitiga el factor principal cuello de botella

Simple, configuración estática de switches Facilidad de depuración

Switches COTS Switches de borde de salida requieren capacidad de reenvío IP

No se direcciona: Aislamiento de rendimiento

Garantías de rendimiento

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Bibliografía - Link http://

moodle.epfl.ch/pluginfile.php/1396101/mod_resource/content/0/netlord.pdf

http://www.cs.princeton.edu/courses/archive/fall12/cos561/papers/netlord-sigcomm11.pdf

http://mexico.cnn.com/tecnologia/2013/04/10/los-data-centers-la-arquitectura-al-servicio-de-la-tecnologia

http://moodle.epfl.ch/pluginfile.php/1396101/mod_resource/content/0/netlord.pdf









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