Coleta de métricas de telemetria de redes em switches programáveis com múltiplas filas.

• Processo: 22/13544-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Sistemas de Computação
• Pesquisador responsável: Fabio Luciano Verdi
• Beneficiário: Mateus de Nuzzi Bragatto
• Instituição Sede: Centro de Ciências em Gestão e Tecnologia (CCGT). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Campus de Sorocaba. Sorocaba , SP, Brasil
• Empresa: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC)
• Vinculado ao auxílio: 21/00199-8 - Redes e serviços inteligentes rumo 2030 (SMARTNESS), AP.PCPE
• Assunto(s): Redes de computadores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: linguagem P4 | métricas de redes | múltiplas filas | switch programável | Redes de Computadores

Resumo

O monitoramento em conjunto com o gerenciamento são as bases para qualquer mecanismo capaz de orquestrar fluxos na rede. No contexto de redes de computadores, ao longo dos anos estratégias têm sido desenvolvidas visando a manutenção da qualidade dos serviços que executam sob estas redes. Tipicamente, um Acordo de Nível de Serviço (ou comumente escrito em inglês Service Level Agreement-SLA), é realizado entre o cliente (contratante) e o provedor do serviço (contratado), no qual os limites aceitáveis para execução de um serviço são estabelecidos. Violações no SLA acontecem quando estes limites não são respeitados, que ocasionam em punições previstas nos contratos e que podem acarretar em perdas financeiras para o contratado. Por este motivo, tratar a qualidade dos serviços que executam sob as redes é um tópico recorrente. Com o surgimento das redes modernas e a programabilidade no plano de dados, um novo leque de estratégias de monitoramento e ações de gerenciamento surgiram, apresentando novos horizontes para os operadores de rede. Uma delas é o INT (In-band Network Telemetry), na qual instruções de telemetria no plano de dados permitem a coleta de novas métricas relacionadas aos buffers das interfaces de rede, em um nível de granularidade nunca antes alcançado. Uma coleta neste nível de granularidade gera uma abundância de dados de monitoramento, que podem ser úteis para os algoritmos de Aprendizado de Máquina uma vez que estes dependem de grandes quantidades de dados. Os trabalhos atuais consideram o monitoramento das interfaces de rede assumindo que as mesmas possuem apenas uma fila de pacotes. Entretanto, os dispositivos programáveis mais recentes possuem entre 8 e 128 filas lógicas, cada uma podendo ser alocada para fluxos com diferentes qualidades de serviço. Neste sentido, este projeto de pesquisa apresenta uma proposta para projetar e implementar uma solução de monitoramento de ocupação de filas em redes programáveis usando INT. Para realização do projeto, implementaremos a solução (ou soluções) em ambiente virtual usando inicialmente switches BMv2 e, posteriormente, em equipamentos Intel/Tofino para avaliação em hardware programável.