ETHERNET - Engenharia de Tráfego em Redes Ethernet baseadas na Norma IEEE 802.1s MSTP

1. ETHERNET - Engenharia de Tráfego em Redes Ethernet baseadas na Norma IEEE 802.1s MSTP Amaro de Sousa Instituto de Telecomunicações DETI, Universidade de Aveiro asou@av.it.pt , asou@ua.pt Workshop TELESAL Instituto de Telecomunicações – pólo de Aveiro 5-6 Junho 2008

2. Motivação • A tecnologia Ethernet é tradicionalmente usada em redes de área local (LANs) • IEEE 802.1d Spanning Tree Protocol – encaminhamento do tráfego baseado numa árvore abrangente • IEEE 802.1q VLAN Protocol – possibilidade de criar LANs virtuais por forma a separar uma mesma rede física em diferentes redes lógicas • Dois protocolos recentes melhoram a eficiência das redes Ethernet: • IEEE 802.1w Rapid Spanning Tree Protocol – reduz os tempos de reconvergência da árvore abrangente após falhas de rede • IEEE 802.1s Multiple Spanning Tree Protocol – permite criar múltiplas árvores abrangentes e escolher para cada VLANs qual a sua árvore de encaminhamento

3. Motivação • A tecnologia Ethernet torna-se apelativa para as redes dos operadores • Baixo custo • Constante crescimento da capacidade das portas dos switches (10 Mbps, 100 Mbps, 1Gbps, 10 Gbps...) • Tempos de reconvergência baixos (RSTP) • Engenharia de tráfego (MSTP) • A determinação da melhor configuração de rede é uma tarefa impossível de fazer manualmente • É necessário criar sistemas de engenharia de tráfego que permitam • optimizar a configuração da rede • monitorizar e reconfigurar a rede de uma forma rápida e eficiente

4. Objectivos • Servidor de engenharia de tráfego para redes Ethernet • Algoritmos de optimização adequados à engenharia de tráfego • Avaliação do desempenhodo sistema na redelaboratorial do IT

5. Julho 2007 • Desenvovimento de um primeiro protótipo do servidor com as seguintes características • interface web desenvolvida em ASP.NET • módulo SNMP de comunicação com os switches para leitura e configuração remota dos parâmetros do protocolo STP • base de dadosMS SQL Server2005 para guardaro estado da redebem como oseu histórico

6. Funcionalidades do Primeiro Protótipo • Gestão de redes Ethernet baseadas no protocolo STP • Interacção com diferentes algoritmos de optimização • Monitorização do estado da rede • Visualização da topologia da rede e das cargas das ligações • Determinação dos parâmetros optimizados do STP • Comparação entre os parâmetros optimizados e o estado actual da rede • Configuração remota dos switches com os parâmetros optimizados da rede • Objectivo: adquirir experiência com as ferramentas de software necessárias ao desenvolvimento do sistema final sem a complexidade do protocolo MSTP

7. Sistema Final • Modelação do sistema por UML (Visual Paradigm UML 6.1) • Sistema documentado e geração automática de partes de código • Facilita a continuação futura do desenvolvimento • Autonomização entre o gestor de engenharia (Back Office) e a aplicação servidora Web (Front Office) • Módulos de optimização instanciados remotamente por Web Services • Leitura periódica das cargas das ligações e armazenamento de histórica em base de dados • Detecção de estados de pré-congestão • Estimação e previsão futura de tráfego • Módulos de estimação de tráfego e de previsão de tráfego instanciados remotamente • Detecção automática da topologia da rede (MIBs CISCO CDP) • Detecção de alteração de conectividade física via SNMP traps • Determinação da configuração óptima da rede • na redefinição dos serviços suportados • na reacção a falhas de link e a situações de pré-congestão • Reconfiguração automática da rede • na reacção a falhas de link e a situações de pré-congestão

8. Diagrama de Instalação UML

9. Serviços e Actores • Serviços para o mercado empresarial (baseados em largura de banda): • Circuitos virtuais (E-Line definido pelo Metro Ethernet Forum) • Virtual LANs (E-LAN definido pelo Metro Ethernet Forum) • Serviços para o mercado residencial (baseados nos conteúdos): • Acesso à Internet • Triple Play • Actores no negócio: • Empresas de software • Fabricantes de equipamento • Operadores • Empresas de investigação operacional

10. Continuação após o projecto • Projecto PANORAMA – candidatura em co-Promoção ao programa QREN entre a PT Inovação e o IT • Projecto TelNet – entre IT e Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, financiado pela FCT • Plataforma laboratorial a usar na Rede de Excelência europeia EuroNF • IT, CORITEL, Universidade de Varsóvia e Universidade “Tor Vergata” de Roma • Programa de pós-Doutoramento da Dra. Dorabella Santos financiado por uma bolsa da FCT (com co-orientação do Prof. Filipe Alvelos, Universidade do Minho)