SDN-verkot monitorointi ja ohjelmallinen ohjaus

Abstract

Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi Cyber Trust–hanke Jyväskylän ammattikorkea-koulussa. Työn tavoitteena oli tutkia SDN-verkossa liikkuvaa tietoliikennettä. Sen perus-teella tuli ohjata verkon kuormaa sen eri osiin. Tavoitteena oli todistaa, että kuormanja-kaminen SDN-verkoissa on mahdollista. Lisätavoitteena oli tutkia palvelunestohyökkäyk-siä ja niiden estämiseen käytettäviä menetelmiä. Työ toteutettiin VMware’n SDN-testbed-virtuaaliympäristössä. Verkkotopologia virtuali-soitiin Mininet-ohjelmalla. Verkkoa monitoroitiin sFlow-RT ohjelmistolla ja verkon ohjaa-miseen käytettiin Java-pohjaista Floodlight SDN-kontrolleria. Opinnäytetyössä suunniteltiin ja toteutettiin kuormanjako-ohjelma, joka reagoi verk-koon tulevaan pakettiliikenteeseen. Ohjelma kirjoitettiin Python-ohjelmointikielellä. Ohjelmassa käytettiin sFlow-RT:n ja Floodlight-kontrollerin REST-rajapintaa. Ohjelmassa haettiin tietoa HTTP-GET-metodilla sekä lisättiin ja poistettiin uusia sääntöjä kytkimien Flow-tauluista HTTP–POST ja HTTP–DELETE-metodeilla. Kirjoitettu ohjelma todisti, että kuormaa voidaan jakaa SDN-verkoissa halutulla tavalla. Palvelunestohyökkäyksien estämismenetelmiin voidaan lukea ohjelmistosuunnittelu, kaista ja kuormanjako, NFV-palvelut ja niihin reagointi SDN-verkoissa.

This bachelor’s thesis was assigned by Cyber Trust project in JAMK University of Applied Sciences. The goal of this thesis was to study traffic in SDN network and re-route network traffic to different parts of the network. The objective was to prove that traffic routing is possible in SDN networks. An additional goal of this thesis was to study Denial of Service attacks and the methods to prevent them. The practical part of the Bachelor’s thesis was implemented in VMware’s virtual envi-ronment. The network topology was virtualized with Mininet emulator. The network was monitored with sFlow-RT program and Floodlight SDN controller was used to control the network. A balance loader script was designed and programmed with Python programming lan-guage. The REST APIs of Floodlight controller and sFlow-RT were used in the program. The program fetched network traffic data from sFlow-RT’s REST API with HTTP GET method and controlled the network routing through Floodlight’s REST API with HTTP POST and DELETE methods. The written script proved that network traffic can be re-routed in SDN networks as re-quested. The following methods can be noted in preventing Denial of Service attacks: Software design, NFV-services and applications, and reacting to DDoS attack in SDN net-work.