Optimal time route planning in dynamic wireless software defined networks

Abstract

Este documento presenta un controlador ONOS que garantice una calidad de servicio (QoS) óptima en una red de software definida (SDN) dinámica e inalámbrica que siempre se cumpla. Los programas empleados fueron Mininet con su extensión Mininet-WiFi para simular la topología dinámica e inalámbrica usando código Python, ONOS para establecer el controlador con aplicaciones creadas en código Java, Wireshark para capturar el flujo de paquetes y evaluar los datos obtenidos, y HTOP para visualizar el uso de hardware. Para ejecutar los experimentos, se inicializa el controlador de ONOS cargando todas sus aplicaciones. Después, una topología inalámbrica y dinámica se crea de manera virtual con Mininet-WiFi, que conecta sus puntos de acceso (AP) al controlador. El comando "pingall" se ejecuta, que hace que cada host virtual de la topología realice ping a cada uno de ellos, para así observar qué aplicaciones dan a la red una mayor conectividad, con menor pérdida de paquetes. Las aplicaiones más eficientes fueron Reactive Forwarding y Segment Routing. Su código fue evaluado, y la aplicación Reactive Forwarding fue modificada obtener el controlador que elija la ruta más corta en términos del número de APs por los que la información fluye (hop count) al enviar los paquetes de información del origen al destino. Esto supone una gran mejora para las redes que tengan mayor dependencia de la ruta a seguir, como es el caso de las redes WiFi; suponiendo una disminución de latencia y mejorando la calidad de servicio (QoS)This paper presents a ONOS controller to ensure that an optimal Quality of Service in a dynamic wireless Software Defined Network (SDN) is always met. The programs used were Mininet with its Mininet-WiFi extension to create the wireless dynamic topology with Python scripts, ONOS to establish the controller with Java code applications, Wireshark to capture the packets and evaluate the data obtained, and HTOP to record hardware usage. To run the experiments, the ONOS controller was initiated and had all its applications loaded. Then, a wireless dynamic topology was virtually created using Mininet-WiFi, that would connect its Access Points to the controller. The command "pingall" was used, which would make every virtualized host do a ping to each other to discover which applications gave the network a better connectivity with less packet loss. The most efficient applications were Reactive Forwarding and Segment Routing. Their code was evaluated, and the Reactive Forwarding application was modified to have the controller choose the shortest possible path in terms of Access Points hop count when sending package of information from the source to the destination. This is a major improvement in networks that rely on the path to choose, such as WiFi based networks, reducing its latency and improving its quality of service (QoS).