Preview

Труды Института системного программирования РАН

Расширенный поиск

Тестирование правил настройки сетевого коммутатора программно конфигурируемой сети

https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2018-30(6)-4

Полный текст:

Аннотация

В настоящее время SDN-технология активно используется в виртуальных сетях для реализации различных служебных сервисных функций. В основе сети лежит связный неориентированных граф физических связей (англ. Resource Network Connectivity Topology, RNCT), вершинами которого являются сетевые коммутаторы (switches) и хосты (hosts). В настоящей работе рассматривается топология, когда каждый хост соединен ровно с одним коммутатором. Коммутаторы работают по таблицам правил, которые настраиваются централизованно с помощью контроллера, работающего независимо от сетевого оборудования. Настройка коммутаторов сети предназначена для обеспечения передачи пакетов из начальных хостов в конечные хосты в зависимости от значений параметров пакетов. В статье обсуждается связь настроек коммутаторов и множества реализуемых ими путей передачи пакетов в зависимости от свойств графа физических связей. Исследуется задача тестирования настройки коммутаторов. Под целью тестирования понимается подача пакетов, позволяющих «пройти» по каждому правилу каждого коммутатора хотя бы один раз, подав пакет с необходимыми параметрами. Показывается, что в общем случае не любая настройка любого коммутатора проверяема. Возможности тестирования зависят от принимаемых гипотез о работе коммутатора. В статье рассматриваются две гипотезы: гипотеза о коммутаторе предполагает, что работа коммутатора не зависит от настроек других коммутаторов; более сильная гипотеза о правиле, кроме этого, предполагает, что работы коммутатора по данному правилу не зависит от других правил в настройке этого коммутатора. После введения, в разд. 2 вводятся необходимые определения и обозначения. Раздел 3 посвящен взаимосвязи путей в сети и правил в коммутаторах. В разд. 4 рассматривается тестирование на основе гипотезы о правиле, доказываются необходимые и достаточные условия возможности проверки заданного правила заданного коммутатора. В разд. 5 рассматривается тестирование на основе гипотезы о коммутаторе и доказывается необходимое (но не достаточное) условие и достаточное (но не необходимое) условие проверяемости любой настройки коммутатора. В заключении обсуждаются проблемы, возникающие при установлении необходимого и достаточного условия проверяемости любой настройки коммутатора, а также ставится задача определения таких условий для заданной настройки коммутатора.

Об авторах

И. Б. Бурдонов
Институт системного программирования им. В.П. Иванникова РАН
Россия


Н. В. Евтушенко
Институт системного программирования им. В.П. Иванникова РАН
Россия


А. С. Косачев
Институт системного программирования им. В.П. Иванникова РАН
Россия


Список литературы

1. . Sezer S., Scott-Hayward S., Chouhan P. K. et al. Are we ready for sdn? Implementation challenges for software-defined networks. IEEE Communications Magazine, vol. 51, no. 7, 2013, pp. 36–43.

2. . Gill P., Jain N., and Nagappan N. Understanding network failures in data centers: Measurement, analysis, and implications. In Proc. of the ACM SIGCOMM 2011 Conference, SIGCOMM ’11, 2011, pp. 350–361.

3. . Scott C., Wundsam A., Raghavan B. et al. Troubleshooting blackbox sdn control software with minimal causal sequences. ACM SIGCOMM Computer Communication Review, vol. 44, no. 4, 2015, pp. 395–406.

4. . Shalimov A., Zuikov D., Zimarina D., Pashkov V., and Smeliansky R. Advanced study of sdn/openflow controllers. In Proc. of the 9th Central & Eastern European Software Engineering Conference in Russia, 2013.

5. . Yao J., Wang Z., Yin X., Shiyz X., and Wu J. Formal modeling and systematic black-box testing of sdn data plane. In The IEEE 22nd International Conference on Network Protocols, 2014, pp. 179–190.

6. . Zhang Z., Yuan D., and Hu H. (2016). Multi-layer modeling of openflow based on efsm. In Proceedings of the 2016 4th International Conference on Machinery, Materials and Information Technology Applications, 2016, pp. 524-529.

7. . J López, N. Kushik, D. Zeghlache. Quality Estimation of Virtual Machine Placement in Cloud Infrastructures. Lecture Notes in Computer Science, vol. 10533, 2017, pp. 213-229.

8. . Canini M., Kostic D., Rexford J., and Venzano D. Automating the testing of openflow applications. In Proceedings of the 1st International Workshop on Rigorous Protocol Engineering, 2011.

9. . Canini M., Venzano D., Peresini P. et al. A nice way to test openflow applications. In Proc. of the 9th USENIX conference on Networked Systems Design and Implementation, 2012, pages 127–140.

10. . A. Berriri, J. López, N. Kushik, N. Yevtushenko, D. Zeghlache. Towards Model based Testing for Software Defined Networks. In Proc. of the 13th International Conference on Evaluation of Novel Approaches to Software Engineering, 2018, pp. 440-446.

11. . ONOS Project. Key and field description. Режим доступа: https://wiki.onosproject.org/display/ONOS/Flow+Rules#FlowRules-Keyandfielddescription. Дата обращения 15.11.2018.


Для цитирования:


Бурдонов И.Б., Евтушенко Н.В., Косачев А.С. Тестирование правил настройки сетевого коммутатора программно конфигурируемой сети. Труды Института системного программирования РАН. 2018;30(6):69-88. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2018-30(6)-4

For citation:


Burdonov I.B., Yevtushenko N.V., Kossatchev A.S. Testing switch rules in software defined networks. Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS (Proceedings of ISP RAS). 2018;30(6):69-88. (In Russ.) https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2018-30(6)-4

Просмотров: 132


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-8156 (Print)
ISSN 2220-6426 (Online)