Local data plane event handling in software-defined networking

Abstract

Software-defined networking is a rising technology for handling traffic in large networks. To ensure a high flexibility, software-defined networking separates the control plane from the data plane. The data plane forwards packets while the control plane defines the forwarding rules. In case packets or events need to be processed in a way that is not covered by these rules, the packets or events have to be forwarded to the control plane. This imposes latency to the processing of network traffic and events. This master’s thesis proposes a concept for generic handling of local events in software-defined networks, using local data plane applications directly on the switch devices. During this thesis, a concept for local data plane event handling is developed and implementation details are discussed. The evaluation shows that processing of events directly on the data plane improves network performance and saves resources on the switch devices.

Software-defined Networking ist eine aufkommende Technologie zur Verarbeitung von Netzwerkverkehr in großen Netzwerken. Um eine höhere Flexibilität zu ermöglichen, sieht Software-defined Networking eine Trennung der Kontroll- und der Weiterleitungsschicht vor. Die Weiterleitungsschicht übernimmt das Verteilen von Paketen während die Kontrollschicht definiert, mit welchen Regeln dies zu erfolgen hat. Sofern man Pakete oder Ereignisse verarbeiten möchte, welche nicht mit diesen Regeln ausgedrückt werden können, müssen diese Pakete und Ereignisse an die Kontrollschicht weitergeleitet werden. Durch Latenzen in Netzwerken wird jedoch die benötigte Verarbeitungszeit der Ereignisse und Pakete erhöht. In dieser Masterarbeit wird ein Konzept zur lokalen Behandlung von Ereignissen in der Weiterleitungsschicht beschrieben. Diese lokalen Ereignisse werden mittels Anwendungen auf Netzwerkswitches behandelt. Weiterhin wird auf die Details der Implementierung eingegangen. Die Evaluation zeigt, dass das lokale Verarbeiten von Ereignissen die Performanz erhöht und zusätzlich die Ressourcen auf den Netzwerkswitches schont.