Υλοποίηση μηχανισμού (Network Function - NF) gateway σε ONOS για περιβάλλον IoT
Διπλωματική Εργασία
| Επιβλέπων | Βασίλειος Μάγκλαρης |
|---|---|
| Συσχετιζόμενο μάθημα | Διαχείριση Δικτύων - Ευφυή Δίκτυα |
Περιγραφή
Στο σύγχρονο δικτυακό περιβάλλον έχουν επικρατήσει οι τεχνικές SDN (Software Defined Νetworking) με χρήση του πρωτοκόλλου OpenFlow (OF) όπου γίνεται διαχωρισμός μεταξύ του ελέγχου (control-plane) και της επικοινωνίας δεδομένων (Dataplane). Ο ελεγκτής (OF Controller) συγκεντρώνει τις λειτουργίες ελέγχου εκτός των δικτυακών συσκευών για να γίνεται η ανάπτυξη λειτουργιών (Network Functions) σε κοινό λογισμικό (Software) αντί σε χαμηλό επίπεδο (embedded software) συσκευής.
Στο περιβάλλον Ιnternet οf Τhings (IoT), οι κόμβοι είναι μικρές συσκευές με περιορισμένους πόρους που λειτουργούν σε Personal Area Networks (PAN κατά IEEE 802.15.4) αντί για WLAN (Wireless LAN κατά ΙΕΕΕ 802.11). Τα δίκτυα PAN που λειτουργούν με λίγους πόρους (Low Power) δεν έχουν πάντα όλους τους κόμβους σε λειτουργία (εν αντίθεση με τα WiFi) και το μέγιστο μέγεθος πακέτου είναι 128 bytes. Τα PAN δίκτυα που λειτουργούν με ΙΡ κάνουν χρήση υποχρεωτικά του IPv6 που έχει αυξημένες δυνατότητες διευθυνσιοδότησης (128 bit έναντι 32 του IPv4) για να μπορεί να καλυφθεί ο μεγάλος αριθμός των εν δυνάμει συσκευών. Σε αυτά τα πλαίσια, για να εξοικονομηθεί χώρος δεδομένων (payload) από το πεδίο της επικεφαλίδας του πακέτου (header) κατά την επικοινωνία μεταξύ των κόμβων ενός PAN έχει εισαχθεί ένα ενδιάμεσο επίπεδο (adaptation layer) το 6LoWPAN το οποίο επιτρέπει αφενός την συμπίεση της επικεφαλίδας και αφετέρου την επικοινωνία με όλο το διαδίκτυο. Στο 6LoWPAN oι λειτουργίες ελέγχου (Network Functions) συγκεντρώνονται στην εύρεση των γειτόνων (neighbour discovery), την αναγνώριση της τοπολογίας, την σύνδεση σε ένα Gateway (6lbr – IPv6 Low Border gateway) για την διασύνδεση σε μια ομάδα (PAN) και την αποστολή δεδομένων σε ένα απομακρυσμένο σημείο (Sink node).
Στα πλαίσια της διπλωματικής ο φοιτητής θα χρησιμοποιήσει τον ONOS Controller που έχει αναπτυγμένες της δυνατότητες για IPv6 για να αναπτύξει τις αντίστοιχες λειτουργίες για 6LoWPAN και gateway. Στόχος είναι να υλοποιηθεί η λειτουργία του Network Function (NF) gateway στο controller ώστε να μπορεί ένα δίκτυο PAN να υποστηρίζει redundant 6blr. Στο τέλος θα γίνουν μετρήσεις επίδοσης.