Virtual Routers In Cloud Infrastructure

Abstract

Σκοπός της παρούσας εργασίας ειναι να διερευνήσουμε διαφορετικούς τρόπους ώστε να υλοποιήσουμε εικονικούς δρομολογητές και να τους ενσωματώσουμε στην δικτυακή υποδομή του Synnefo, παρέχοντας έτσι μια επιπλέον λειτουργικότητα στους χρήστες της πλατφόρμας.Σύμφωνα με την ορολογία του OpenStack ένας εικονικός δρομολογήτης είναι η οντότητα που επιτρέπει την προώθηση δικτυακών πακέτων αφενός μεταξύ εσωτερικών απομονωμένων υποδικτύων και αφετερου προς το διαδίκτυο χρησιμοποιώντας Network Address Translation (NAT). Στη παρούσαδιπλωματική εργασία σχεδιάσαμε και υλοποιήσαμε δυο αρχιτεκτονικές και ενσωματώσαμε μια από αυτές στην υποδομή του Synnefo.Η πρώτη υλοποίηση επιτρέπει στο χρήστη τη δημιουργία δρομολογητών που χαρακτηρίζονται από υψηλή διαθεσιμότητα χρησιμοποιώντας ένα σύνολο εργαλείων και πρωτοκόλλων, όπως το Virtual Router Redundancy Protocol και τα conntrack tools. Το VRRP είναι ένα πρωτόκολλο το οποίο δίνειτη δυνατότητα σε δυο διεπαφές που βρίσκονται σε διαφορετικά φυσικά μηχανήματα να μοιραστούν την ίδια διέυθυνση IP με σκοπό η IP να είναι προσβάσιμη ακόμα κι αν το μηχάνημα που την εξυπηρετούσε αρχικά καταστεί μη διαθέσιμο. Τα conntrack tools είναι ένα σύνολο από εργαλεία που επιτρέπουν το συγχρονισμο των δυο μηχανημάτων που μοιράζονται την ίδια ΙΡ ώστε σε περίπτωση που ένα μηχάνημα κληθεί αιφνιδιαστικά να εξυπηρετήσει κίνηση που μέχρι πρότινως εξυπηρετούνταν από κάποιο άλλο μηχάνημα να γνωρίζει τις ήδη εγκατεστημένες δικτυακές συνδέσεις ώστε να συνεχίσει να τις εξυπηρετεί.Η δεύτερη υλοποίηση είναι μια αρχιτεκτόνική βασισμένη στις αρχές του Software Defined Networking(SDN) και του Network Functions Virtualization (NFV) και δίνει στο χρήστη τη δυνατότητα να δημιουργήσει εικονικους δρομολογητές ενσωματώνοντας την απαραίτητη δικτυακή λογική που πρέπει να υλοποιεί ο δρομολογητής σε έναν SDN έλεγκτη. Στα πλαίσια αυτής της εργασίας υλοποίησαμε τη λογική για NAT, host tracking καθώς και έναν messenger ο οποίος δινει τη δυνατότητα αποκεντρωμένης επικοινωνίας μεταξύ των Κυκλάδων (δικτυακή υποδομή Synnefo) και των εικονικών δρομολογητών.