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Gestion de la disponibilité des services infonuagiques

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Aidi, Saifeddine (2020). Gestion de la disponibilité des services infonuagiques. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Avec l’adoption croissante du réseau défini par logiciel (SDN) et de la virtualisation des fonctions du réseau (NFV), le déploiement d’infrastructure virtualisée à grande échelle prend de l’ampleur. Ces infrastructures hébergent des milliers de chaînes de service de réseau (SFC), chacune composée d’une chaîne de fonctions de réseau virtuelles (VNF) traitant les flux de trafic entrants. Malheureusement, dans de tels environnements, la défaillance d’un seul noeud peut entraîner la panne de plusieurs VNFs et, par conséquent, la rupture de nombreuses chaînes de service en même temps.

Dans ce travail, nous abordons ce problème particulier et examinons les solutions possibles pour garantir la disponibilité des chaînes de service affectées par les pannes en fournissant des VNFs de sauvegarde pouvant prendre le relais en cas de défaillance. Plus précisément, nous proposons un système de gestion de la disponibilité pour gérer efficacement les SFCs et les VNFs de sauvegarde. Nous formulons le problème de la disponibilité des SFCs en tant qu’un programme linéaire entier qui détermine le nombre minimal de sauvegardes nécessaires pour protéger tous les SFCs du système et identifier leur placement optimal dans l’infrastructure. Nous proposons également un nombre d’algorithmes heuristiques pour faire face au problème à grande échelle. Grâce à des simulations approfondies de différents scénarios de déploiement, nous montrons que ces algorithmes fournissent des solutions quasi optimales avec un temps de calcul minimal.

Titre traduit

Managing the availability of services in the cloud

Résumé traduit

With the growing adoption of Software Defined Networking (SDN) and Network Function Virtualization (NFV), large-scale NFV infrastructure deployments are gaining momentum. Such infrastructures are home to thousands of network Service Function Chains (SFCs). Each SFC is composed of a chain of virtual network functions (VNFs) that are processing incoming traffic flows. Unfortunately, in such environments, the failure of a single physical node may break down several VNFs and thereby breaking many service chains at the same time.

In this work, we address this particular problem and investigate possible solutions to ensure the survivability of the affected service chains by provisioning backup VNFs that can take over in case of failure. Specifically, we propose a survivability management framework to efficiently manage SFCs and the backup VNFs. We formulate the SFC survivability problem as an integer linear program that determines the minimum number of required backups to protect all the SFCs in the system and identifies their optimal placement in the infrastructure. We also propose a number of heuristic algorithms to cope with the large-scale instances of the problem. Through extensive simulations of different deployment scenarios, we show that these algorithms provide near-optimal solutions with minimal computation time.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise avec mémoire en génie des technologies de l'information". Comprend des références bibliographiques (pages 73-75).
Mots-clés libres: cloud, SDN, virtualisation des fonctions réseaux, disponibilité des ressources
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Zhani, Mohamed Faten
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie des technologies de l'information
Date de dépôt: 08 juin 2020 15:05
Dernière modification: 08 juin 2020 15:05
URI: https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2478

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