Uma Heurística Híbrida para o Gerenciamento de Recursos na Virtualização de Funções de Rede
Resumo
A virtualização de funções de rede surgiu a partir da ideia de separar as funções de rede dos dispositivos de hardware específicos, devido ao alto custo dos middleboxes. Assim, sao criadas instâncias virtuais chamadas de Funções Virtuais de Rede que proveem as mesmas funcionalidades de suas contrapartidas físicas. Exemplos de funções de rede incluem firewalls, DHCP, NAT, etc. Neste contexto, surge o problema conhecido como “Posicionamento e Encadeamento de Funções Virtuais de Rede”, pertencente a classe NP-difícil, que consiste em decidir onde serão posicionadas as funções na infraestrutura de forma adequada a atender um conjunto de requisições de serviço e garantir o encadeamento de seus fluxos. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma heurística híbrida baseada em métricas de centralidade, visando a alocação eficiente dos recursos físicos a serem compartilhados por um conjunto de requisições. Os resultados computacionais obtidos demonstraram que a heurística proposta e capaz de obter resultados próximos aos do solver CPLEX, e com tempo computacional inferior.
Referências
Y. Zhu and M. H. Ammar, “Algorithms for assigning substrate network resources to virtual network components.” in INFOCOM. IEEE, 2006.
N. M. K. Chowdhury and R. Boutaba, “A survey of network virtualization,” Comput. Netw., vol. 54, no. 5, pp. 862–876, Apr. 2010. [Online]. Available: http://dx.doi.org/10.1016/j.comnet.2009.10.017
A. Fischer, J. Botero, M. Till Beck, H. de Meer, and X. Hesselbach, “Virtual network embedding: A survey,” Communications Surveys Tutorials, IEEE, vol. 15, no. 4, pp. 1888–1906, Fourth 2013.
N. M. M. K. Chowdhury, M. R. Rahman, and R. Boutaba, “Virtual network embedding with coordinated node and link mapping.” in INFOCOM. IEEE, 2009, pp. 783–791.
M. C. Luizelli, L. R. Bays, L. S. Buriol, M. P. Barcellos, and L. P. Gaspary, “Piecing together the nfv provisioning puzzle: Efficient placement and chaining of virtual network functions,” in 2015 IFIP/IEEE International Symposium on Integrated Network Management (IM), May 2015, pp. 98–106.
R. Mijumbi, J. Serrat, J. L. Gorricho, N. Bouten, F. D. Turck, and R. Boutaba, “Network function virtualization: State-of-the-art and research challenges,” IEEE Communications Surveys Tutorials, vol. 18, no. 1, pp. 236–262, Firstquarter 2016.
B. Yi, X. Wang, K. Li, S. k. Das, and M. Huang, “A comprehensive survey of network function virtualization,” Computer Networks, vol. 133, pp. 212 – 262, 2018.
Y. Li and M. Chen, “Software-defined network function virtualization: A survey,” IEEE Access, vol. 3, pp. 2542–2553, 2015.
A. Gupta, M. F. Habib, U. Mandal, P. Chowdhury, M. Tornatore, and B. Mukherjee, “On service-chaining strategies using virtual network functions in operator networks,” Computer Networks, vol. 133, pp. 1 – 16, 2018. [Online]. Available: https://doi.org/10.1016/j.comnet.2018.01.028
J. G. Herrera and J. F. Botero, “Resource allocation in nfv: A comprehensive survey,” IEEE Transactions on Network and Service Management, vol. 13, no. 3, pp. 518–532, Sept 2016.
R. Cohen, L. Lewin-Eytan, J. S. Naor, and D. Raz, “Near optimal placement of virtual network functions,” in 2015 IEEE Conference on Computer Communications (INFOCOM), April 2015, pp. 1346–1354.
M. F. Bari, S. R. Chowdhury, R. Ahmed, and R. Boutaba, “On orchestrating virtual network functions,” in Proceedings of the 2015 11th International Conference on Network and Service Management (CNSM), ser. CNSM ’15. Washington, DC, USA: IEEE Computer Society, 2015, pp. 50–56. [Online]. Available: http://dx.doi.org/10.1109/CNSM.2015.7367338
G. Miotto, M. C. Luizelli, W. L. d. C. Cordeiro, and L. P. Gaspary, “Adaptive placement & chaining of virtual network functions with nfv-pear,” Journal of Internet Services and Applications, vol. 10, no. 1, p. 3, Feb 2019.
M. Gendreau and J.-Y. Potvin, Handbook of Metaheuristics, 2nd ed. Springer Publishing Company, Incorporated, 2010.