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Progetto e implementazione di un modulo hardware per l'incapsulamento e il decapsulamento di pacchetti di rete Ethernet

Informazioni tesi

  Autore: Alessandro Palumbo
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2015-16
  Università: Università degli Studi di Roma Tor Vergata
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Elettronica
  Relatore: Giuseppe Bianchi
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 82

Server e virtualizzazioni dell’infrastruttura della rete sono di notevole aiuto per gli amministratori di data center, dal momento che la domanda per il computing delle risorse cresce notevolmente giorno dopo giorno. Di pari passo si incrementa il numero di dispositivi fisici e virtuali, che si traduce in un aumento delle complessità della gestione delle reti e gli amministratori, che gestiscono reti dinamiche, hanno bisogno di adattarsi rapidamente alle esigenze degli utenti. Purtroppo gestione e controllo di queste reti faticano a tenere il passo con l’aumento delle utenze. Le reti tradizionali, infatti, si basano su indirizzi IP per individuare server e altri dispositivi di commutazione. Switches e routers tradizionali utilizzano protocolli di rete che, spesso, richiedono troppo tempo per convergere rispetto alle reti attuali. Oggi abbiamo bisogno di maggiori velocità, flessibilità del servizio, efficienza della rete, diversificazione del traffico, sicurezza e affidabilità della rete. Switches e routers non forniscono più "solo" servizi di spedizione. Sono state integrate una varietà di funzioni eterogenee come, ad esempio, la traduzione degli indirizzi di rete, il tunneling, il bilanciamento del carico, il monitoraggio del traffico, il rilevamento di errori sulle trame e così via. La diversificazione delle attrezzature e tecnologie di rete ha sicuramente fornito una maggiore disponibilità di funzionalità di rete e velocità di elaborazione elevatissime, ma a costo di una significativa, ulteriore, complessità nel controllo e nella gestione di reti multi-vendor su larga scala.
Nel primo capitolo di questa tesi presenterò OpenFlow: un protocollo di rete, utilizzato per gestire il traffico Internet, che permette la programmazione delle reti, abbatte le difficoltà di controllo e gestione e ne incrementa l’efficienza. Nel secondo capitolo sarà descritto il prototipo di OpenState, ovvero un’estensione di OpenFlow, sviluppata presso l’Università degli Studi di Roma Tor Vergata in collaborazione con il Politecnico di Milano. Argomento del terzo capitolo è la scheda NetFPGA SUME su cui è stato sviluppato OpenState. Nel quarto capitolo verrà presentato un modulo hardware, da me progettato ed implementato, che, opportunamente programmato ed in linea con l’idea di OpenFlow, effettua funzioni di incapsulamento e decapsulamento a pacchetti di rete Ethernet. I risultati ottenuti in simulazione e nei test sulla scheda vengono esposti nel quinto capitolo. Nell’ultimo capitolo, il sesto, vi sono le conclusioni e alcuni possibili sviluppi futuri portati avanti sulla base del lavoro da me svolto.

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2 PERCHÈ INCAPSULARE PACCHETTI? Le reti nascono per scambiare informazioni e mettere in comunicazione più apparati. Per fare tutto questo l’organizzazione è divisa in livelli: DEAPSULAMENTO INCAPSULAMENTO OPENSTATE: IL PROTOTIPO MICROPROCESSORE CONTROLLORE OPENFLOW PORTA SERIALE (O SOKET TCP) FPGA

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Parole chiave

internet
digitale
fpga
hardware
elettronica
ethernet
incapsulamento
openflow
openstate
decapsulamento

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