RESEARCH OF SDN NETWORK PERFORMANCE PARAMETERS USING MININET NETWORK EMULATOR

Проблематика. Принципи побудови і функціонування мереж SDN суттєво відрізняються від традиційних телекомунікаційних мереж. Для визначення чисельних значень показників функціонування такого типу мереж та перевірки їх відповідності вимогам, консорціумом OpenNetworkingFoundation розроблений мережевий емулятор Mininet. Елементи мережевого емулятора є у відкритому доступі. Однак, побудова імітаційної моделі і порядок визначення показників функціонування мережі SDN з використанням Mininet має ряд особливостей,які розглянуті в роботі. Мета дослідження. Створення імітаційної моделі на базі мережевого емулятору Mininet і визначення показників функціонування мереж SDN різної структури. Методика реалізації. Визначення показників функціонування мережі SDN у режимі перевантаження напрямків зв'язку. Результати дослідження. Проведено моделювання мереж SDN складної структури і визначені наступні показники функціонування: RTT (RoundTripTime) для кожного напрямку зв'язку, пропускна здатність гілок і напрямків зв'язку, величина затримки на мережевих елементах, завантаження портів OpenFlowSwitch, елементи мережі з найбільшою затримкою, число обслугованих і втрачених пакетів. Висновки. Використання мережевого емулятора Mininet є досить зручним інструментом для визначення показників функціонування мереж SDN. Однак, є і проблеми. По-перше, налаштування працездатності системи вимагає написання програм для забезпечення взаємодії стандартних елементів з бібліотеками Mininet. По-друге, при виникненні перевантажень в напрямках зв'язку, FloodlightController не забезпечує автоматичного балансування трафіку по обхідним шляхам. Цю задачу доводиться вирішувати в ручному режимі шляхом внесення змін до таблиці маршрутизаціїOpenFlowSwitch. Background. The implementation of the new modern services on existing networks requires replacement or modernization of the old equipment. This negatively affects the efficiency of providing users with new types of services and their cost. Therefore, the issues/tasks of implementing SDN technology in the construction of networks are in the center of attention of representatives of science-research organizations and telecom operators. SDN networks have the advantages of flexible scaling of the system without replacing existing server and network equipment, eliminating operator dependence on specific vendor solutions, and rapid implementation of the new network technologies and services. To determine the numerical values of indicators of the functioning of SDN networks and check their compliance with the requirements, it is proposed to use in working process simulation modelling. For these goals, the Open Networking Foundation consortium developed the Mininet network emulator, the elements of that are published publicly. The formation of the simulation model and the procedure for determining the performance indicators of the SDN network that uses Mininet has a number of features that are considered in the work. Objective. The purpose of the article is to build a simulation model based on the Mininet network emulator and to determine the performance indicators of SDN networks of various structures/topologies. Methods. Creation of a SDN network segment for testing process of its functioning in the overload mode of various communication routes. Results. The Mininet network emulator allows simulating SDN networks of a rather complex structure, change the performance of network branches and the amount of load in communication routes, to create a network-wide overload mode. During the simulation, it is possible to determine a number of indicators of network performance, such as the RTT (Round Trip Time) parameter for each route of communication, the bandwidth of branches and routes of communication, the amount of delay on network elements, loading of OpenFlow Switch ports/interfaces, network elements with the highest delay, the number of served and lost packets. Conclusions. Use of the Mininet network emulator is a fairly convenient tool for determining the performance indicators of SDN networks. However, there are also some problems. First of all, setting up the system's operability requires writing programs to ensure the interaction among standard elements from the Mininet library. Secondone, is when congestion occurs in the communication routes, the Floodlight Controller does not automatically balance traffic along the work-around route. This task has to be solved manually by making changes to the OpenFlow Switch routing tables.