LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS

Laboratoire conventionné avec l’Université Fédérale

de Toulouse Midi-Pyrénées

UMBRELLA: A Resilient SDN Fabric for IXPs

Marc Bruyère, Rémy Lapeyrade, Philippe Owezarski

   

LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 2  

Content

> What is an IXP? > Today IXP switching fabric > Operator-Oriented OpenFlow IXP fabric > The Toulouse IXP: TouIX > Migrating TouIX in TouSIX > TouSIX-manager > What’s next?

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LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 3  

What is an IXP ?

> An Internet eXchange Point (IXP) is a network facility that enables the interconnection and exchange of Internet traffic between more than two Autonomous Systems (AS).

> Direct benefit: §  Lower latency §  Reduced transit cost §  Increased security

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LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 4  

Today IXP switching fabric

4  

   

LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 5  

Issues with today IXP fabric

> IXP switching fabric are shared layer 2 broadcast domain §  Broadcast traffic can weaken router CPU or even

denial the entire IXP §  Loop free solutions are not perfect § Undesired traffic is hard to be kept out § Monitoring is too limited or too complex

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LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 6  

Non SDN configuration

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LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 7  

SDN configuration

7  

   

LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 8  

Operator-Oriented OpenFlow IXP fabric

> No more broadcast and perfect edge filtering > Pseudo wire > Can run even if the control plane is down > Works even without OpenFlow switch in the core > Fined-grained monitoring with OpenFlow > Link redundancy with group fast failover > Scalable for more POPs and IXPs members > Open to future applications Oriented IXP

customers

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LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 9  

The Toulouse IXP: TouIX

> Founded in 2006 > TouIX is an Euro-IX member > 4 POPs around Toulouse city > 10 active members > 300 k IP prefixes > Interconnected with France-IX and LyonIX

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LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 10  

TouIX Old Topology

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LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 11  

The Selected OpenFlow Switch

> OpenVSwitch 2.x > OpenFlow 1.3

Multi-Tables

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LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 12  

TouSIX new topology

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TouSIX  Manager  Route  Server  

Data  OpenFlow  Ctrl  and  France-­‐IX  

   

LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 13  

Issues Reported

> IPv6 ICMPv6 Neighbor Discovery § Matching ICMPv6_ND_TPA not supported by

BCM ASICs in combination with ARP_TPA matching

èSolutions have been found è OpenFlow ASICs need to be improved

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LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 14  

TouSIX-Manager architecture

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LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 15  

TouSIX manager

> Traffic monitoring interface > Member management interface

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LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 16  

UMBRELLA

> All code can be found at:

> https://github.com/umbrella-fabric/TouSIX-Manager

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LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 17  

TouSIX

> Alsatis > Covage > FullSave

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§  Inter  Media  Sud  §  Tetraneutral.net  §  France-­‐IX  

§  hHp://www.touix.net/fr/content/le-­‐projet-­‐tousix  §  Début:  février  2016  –  3  ans  

•  Scalabilité  •  Monitoring  •  Sécurité  

   

LAAS-CNRS / Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS 18  

ENDEAVOUR

18  

hHp://www.h2020-­‐endeavour.eu    Started  January  2015  –  3  years    -­‐  SDN  architecture  and  mechanisms  -­‐  Monitoring  infrastructure  -­‐  Use  cases  

-­‐  Autonomous  anomaly  detecXon  -­‐  Virtualized  private  peering  (QoS  guaranty)