Slicing and Allocation of Transformable Resources for the Deployment of Multiple Virtualized Infrastructure Managers (VIMs)

Abstract

In the context of 5G networks, the concept of network slicing allows network providers to flexibly share infrastructures with mobile service providers and verticals. While this concept has been widely investigated considering mostly the network issues, in this work we focus on a slice as a service model that takes into account the data center (DC) perspective. In particular, we propose an architecture where DC slices are created over transformable (compute and storage) resources, which can be virtualized or de-virtualized on-demand. Then, on top of each slice, an on-demand VIM is instantiated to control the allocated resources. As a realization of this architecture, we introduce the DC Slice Controller, a system able to deploy and delivery full operational VIMs based on generic templates. We evaluate the effectiveness of the proposed system deploying three VIMs (VLSP, Kubernetes, and OpenStack) over commodity hardware. Experimental results show that the DC Slice Controller can timely provide a slice even when dealing with sophisticated VIMs such as OpenStack. As an example, we were able to delivery a fully functional OpenStack in four nodes in less than 10 minutes.

Proposta de Vim On-Demand para fatiamento de Nuvem

“…O trabalho [Freitas et al 2018], apresenta um sistema capaz de implantar e fornecer VIMs operacionais completos através de um Data Center (DC) slice Controller, com base em uma arquitetura em que as fatias do DC são criadas sobre recursos transformáveis (computação e armazenamento). O presente trabalho tem como diferenças do trabalho de [Freitas et al 2018], a instalação total do ambiente de controle sob demanda analisando diferentes abordagens para carregamento do ambiente. Além disso, entende-se que ao realizar a instalação do ambiente ao invés de importar imagens prontas, mais flexibilidade e opções de customização de tal ambiente podem ser exploradas.…”

“…Trata-se de uma técnica específica de virtualização, a qual proporciona a implementação de várias redes lógicas sob uma infraestrutura de rede física compartilhada [Mademann 2017]. As redes lógicas dos slices atuam de ponta a ponta e são formadas por funções de rede, armazenamento e computação [Freitas et al 2018].…”

“…Em uma situação onde os recursos de infraestrutura ficam inutilizados devido ao excesso de recursos, o conceito do Slice as a Service torna possível eliminar a ociosidade da rede, criando novos slices conforme requisitados pelos clientes, proporcionando diferentes VIMs e funções virtualizadas de rede. Para [Freitas et al 2018], os slices permitem uma visão geral dos mecanismos, componentes, e abstrações que podem ser utilizados para fornecer um modelo de Slice as a Service baseado na instanciação VIM dinâmica.…”

“…Em um sistema com escala maior e com caminhos de rede disjuntos (Figura 1), a escolha de enlaces para serem alocados para cada slice pode definir a quantidade de clientes suportados pela rede, bem como o desempenho da rede para tais clientes. O VIM é um dos principais componentes de uma estrutura virtualizada, cabe-lhe a responsabilidade de manter o controle e gerenciamento dos recursos de computação, armazenamento e infraestrutura de rede [Freitas et al 2018].…”

Arcabouço para Orquestração Osmótica de Cloud Slices

“…Ortogonal a todas essas camadas está o conceito de Slice ou Cloud Slice. Uma slice, ou fatia, pode ser vista como um conjunto de recursos físicos ou virtuais (rede, processamento e armazenamento) que podem acomodar componentes de um serviço, de maneira integrada e independente de outras slices [Freitas et al 2018]. O enorme número de combinações possíveis e muitas vezes a complexidade de integração desses recursos, tornam difícil o trabalho de organizações que queiram oferecer seus serviços utilizando diferentes provedores de computação, armazenamento e conectividade.…”