User-controlled dynamic circuits in the Finnish Academic Networks

Abstract

End-to-end dynamic Bandwidth on Demand circuits and virtualized isolated Infrastructure as a Service networks will be necessary in the dark-fiber-based research networks because they enable users and applications to utilize services themselves without the need for network administrators to participate into the circuit or virtualized network provisioning within and over the borders of administrative domains. Due to the increasing demand for a flexible and network protocol agnostic solution for high bandwidth connectivity, several approaches have been proposed by different research projects. The starting point of this thesis was to assess the applicability of these solutions to the Funet backbone and the Finnish university and research-institute campus networks.

Various control plane alternatives for network resource reservations and path signalling are presented along with the data plane technologies enabling circuit or virtualized network connectivity. Inter-Domain Controller Protocol, used for inter-domain resource scheduling and path signalling, is also described.

The Funet network environment and possible dynamic circuit control plane and data plane solutions were outlined and evaluated. Experiments were carried out with a DRAGON/OSCARS control plane system in the AYY network with successful intradomain and partially successful inter-domain reservations.

Dynaamiset loppukäyttäjältä loppukäyttäjälle muodostettavat piirikytkentäiset yhteydet sekä virtualisoidut ja eristetyt verkot muodostavat välttämättömän palvelulaajennuksen kuituverkkopohjaisiin tutkimusverkoihin. Nämä palvelut ovat käyttäjien ja sovellusten hallitsemia, eikä verkkoylläpitoa tarvita yhteyden käyttöönottoon, vaan käyttäjät voivat tilata palveluita itse joko verkkoalueen sisällä tai verkkoalueiden yli. Kasvavan tarpeen vuoksi useita joustavia ja verkkoprotokollasta riippumattomia ratkaisuvaihtoja on esitetty eri tutkimusryhmien toimesta. Diplomityön lähtökohtana oli tarkastella näiden ratkaisuvaihtoehtojen soveltuvuutta Funetin runkoverkkoon ja kampusympäristöihin.

Palveluita mahdollistavia hallintatasoja, joiden tehtävänä on varata verkkoresursseja ja signaloida yhteyksiä ja virtualisoituja verkkoja, sekä välitystasoja, jotka mahdollistavat yhteydet, esitellään. Verkkoalueiden yli tapahtuvissa varauksissa käytetään erillistä välitysprotokollaa.

Funet-verkkoon sopivia hallinta- ja välitystasoja arvioitiin Funet-verkon teknisten reunaehtojen pohjalta. Piirikytkentäisiä yhteyksiä testattiin DRAGON/OSCARS hallintajärjestelmällä AYY:n verkossa sekä verkkoalueen sisäisillä että verkkoalueita ylittävillä varauksilla.