Energy-Aware Routing in Software-Defined Networks with Table Compression (using Wildcard Rules)

Frédéric Giroire 1 Nicolas Huin 1 Joanna Moulierac 1 Khoa Phan 2
1 COATI - Combinatorics, Optimization and Algorithms for Telecommunications
CRISAM - Inria Sophia Antipolis - Méditerranée , COMRED - COMmunications, Réseaux, systèmes Embarqués et Distribués
Résumé : Les réseaux programmable (ou Software-Defined Networks (SDN)), et en particulier OpenFlow, sont un nouveau paradigme réseau permettant l'innovation au travers de la programmation du réseau. Au cours des dernières années, plusieurs applications ont été construites grâce à SDN telles que l'équilibrage de charge de serveurs, la migration de machines virtuelles, l'ingénierie de trafic ou bien le contrôle d'accès. Dans ce papier, nous nous concentrons sur l'utilisation de SDN pour du routage vert. Puisque la charge du trafic à une faible influence sur la consommation énergétique des routeurs, le routage vert autorise la mise en veille de liens non utilisés afin d'économiser de l'énergie. SDN peut collecter la matrice de trafic pour ensuite calculer un routage satisfaisant la Qualité de Service tout en ayant une consommation énergétique minimale. Cependant, les précédents travaux sur le routage vert supposent que les tables de routage de commutateurs OpenFlow peuvent contenir une infinité des règles. En pratique, cette hypothèse ne tient pas puisque ces tables sont implémentées avec de la mémoire ternaire (TCAM) qui est cher et gourmande en énergie. Nous considérons l'utilisation de règles d'agrégation pour compresser les tables de routage. Dans ce papier, nous proposons des méthodes d'optimisation pour minimiser la consommation d'énergie des réseaux backbone tout en respectant les contraintes de capacités des liens ainsi que les contraints des tailles de tables sur les routeurs. Nous présentons deux formulations exactes utilisant des Programmes Linéaires Entier (PLE) et introduisons des heuristiques efficaces. Grâce à des simulations sur des topologies de réseaux réels, nous montrons que, en utilisant ce placement intelligent de règles, il est possible d'économiser autant d'énergie que dans le cas du routage vert classique.
Type de document :
Rapport
[Research Report] RR-8897, INRIA Sophia Antipolis - I3S. 2016
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https://hal.inria.fr/hal-01296992
Contributeur : Nicolas Huin <>
Soumis le : vendredi 1 avril 2016 - 18:10:23
Dernière modification le : vendredi 16 septembre 2016 - 15:19:48
Document(s) archivé(s) le : lundi 14 novembre 2016 - 13:12:18

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RR-8897.pdf
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Identifiants

  • HAL Id : hal-01296992, version 1

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Frédéric Giroire, Nicolas Huin, Joanna Moulierac, Khoa Phan. Energy-Aware Routing in Software-Defined Networks with Table Compression (using Wildcard Rules). [Research Report] RR-8897, INRIA Sophia Antipolis - I3S. 2016. <hal-01296992>

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