Developing a Virtual Appliance to Simulate Broken Networks

Abstract

The objective of this thesis is to develop a virtual appliance that will simulate broken networks. A virtual appliance is a ready-to-use server that can be run on a virtualization platform. This thesis was commissioned by HowNetWorks Oy. HowNetWorks is a startup based in Oulu and Helsinki, Finland, developing tools to measure networks in ways that most tests do not. The objective of this appliance is therefore to simulate the network properties that HowNetWorks is testing, to help their development.

The appliance, called hnwProxy, is created using infrastructure-as-code methodologies. This can be downloaded from GitHub at github.com/hownetworks/hnwproxy. Infrastructure-as-code is a new paradigm in infrastructure management, using practices from software engineering along with automation tools to create higher quality, more reliable and higher performing systems.

The theoretical background of this thesis consists of network quality and infrastructure as code. Network quality describes what factors affect the quality of a connection, i.e. what we can simu-late with hnwProxy. For infrastructure-as-code, the book Infrastructure as Code by Kief Morris is used almost exclusively as reference. Network quality is more dispersed. There is no single book about the topic, the most used reference is Kurose & Ross’s Computer Networking: A Top-Down Approach. This covers computer networking quite exhaustively, but further references for more niche or loosely related topics are still needed.

The result of this thesis is the virtual appliance, hnwProxy. This can simulate a broken network connection is several different ways and can run on a few different virtualization platforms, so it has met all requirements.

Opinnäytetyön tavoite on kehittää sovellus, joka simuloi rikkinäistä verkkoyhteyttä. Aihe tuli toimeksiantajalta, HowNetWorks Oy:ltä. HowNetWorks on suomalainen startup-yritys, joka on kehittämässä verkon testaustyökaluja ominaisuuksille mitä perinteiset testit eivät testaa.

Sovelluksen nimi on hnwProxy. Kyseessä on virtual appliance, eli käyttövalmis virtuaalipalvelin jonka kuka tahansa saa vapaasti ladattua. Tämä löytyy GitHub:sta osoitteesta github.com/hownetworks/hnwproxy. hnwProxy on kehitetty infrastruktuuri koodina -menetelmillä avoimen lähdekoodin lisenssillä. Infrastruktuuri koodina on uusi ajattelutapa palvelininfrastruktuurin hallinnassa, jossa pyritään käyttämään automaatiotyökaluja ja ohjelmistokehityksestä tuttuja menetelmiä järjestelmän laadun parantamiseksi.

Teoriaosuudessa esitellään verkkojen laatutekijät sekä infrastruktuuri koodina. Tässä ensimmäisessä luvussa pyritään selvittämään mitkä asiat vaikuttavat verkkoyhteyden laatuun, eli mitä hnwProxy tulee simuloimaan. Infrastruktuuri koodina -luvussa on käytössä aihetta laajasti katta-va, Kief Morrisin kirjoittama, Infrastructure as Code kirja lähteenä. Verkkojen Laatutekijät -luvussa käytetään monta eri lähdettä, näistä kattavin on Kurose & Rossin Computer Networking: A Top-Down Approach.

Lopputulos on palvelinjärjestelmä joka täyttää projektin alussa asetetut vaatimukset. hnwProxy pystyy simuloimaan erilaisia rikkinäisiä verkkoja, ja sitä voidaan käyttää useammassa eri virtuali-sointialustassa.