EQUILIBRANDO ENERGIA, REDUNDÂNCIA E DESEMPENHO EM REDES DE CENTROS DE DADOS DEFINIDAS POR SOFTWARE

Abstract

Os grandes centros de dados atuais tipicamente adotam redund^ancia de servidores e equipamentos de comunica c~ao para aumento de sua con abilidade e disponibilidade. Infraestrutura altamente redundante, contudo, consiste num dos desa os da area devido ao alto consumo de energia. Esta disserta c~ao apresenta a BEEP, uma estrat egia energeticamente e ciente para redes de centro de dados de nidas por software, baseadas na topologia Fat-Tree. Nossa estrat egia, implementada atrav es de uma rede OpenFlow faz uso de m ultiplos caminhos, atrav es do MultiPath TCP { MPTCP e da vis~ao global oferecida por controladores de uma rede de nida por software, para equilibrar e ci^encia energ etica, n vel de redund^ancia dos equipamentos e ganho de desempenho no atendimento as demandas de tr afego. Para alcan car este equil brio, a BEEP procura fazer com que o tr afego de comunica c~ao seja enviado o mais r apido poss vel, utilizando-se da maior quantidade poss vel de caminhos distintos existentes entre a origem o destino de uma comunica c~ao. Desta forma, as interfaces dos comutadores permanecem em estado ocioso na maior parte do tempo e, assim, o consumo energ etico e reduzido. Resultados experimentais em variantes da topologia Fat-Tree demonstraram ganhos de e ci^encia energ etica com a estrat egia na ordem de 21% a 47%, em compara c~ao a outras estrat egias (ECO-RP e GreenCloud), al em de melhoria na utiliza c~ao da largura de banda dispon vel, conforme haja mais caminhos alternativos dispon veis em todos os cen arios avaliados. Al em de construir a BEEP, as demais contribui c~oes trazidas por esta disserta c~ao s~ao: i) o desenvolvimento de um ambiente de prototipa c~ao de aplica c~oes de TCP de m ultiplos caminhos em redes de nidas por software, capaz de mensurar e validar novas propostas para economia de energia baseada em elementos de uma rede de centro de dados; e ii) uma avalia c~ao experimental do TCP de m ultiplos caminhos implementado atrav es de redes de nidas por software para redes de centro de dados.