Titulo Estágio
Serviços de otimização na plataforma de orquestração ONAP em cenários 5G
Áreas de especialidade
Sistemas Inteligentes
Comunicações, Serviços e Infraestruturas
Local do Estágio
DEI
Enquadramento
A distribuição de infraestruturas de Cloud na rede de acesso, que é referido na indústria como Edge ou Fog Computing¸ contém vários desafios ao nível da gestão operacional nas vertentes de capacidade e de localização. A capacidade das infraestruturas na periferia da rede tem recursos computacionais mais limitados, mas que por estarem mais perto dos utilizadores podem executar determinadas funções no sentido de reduzir a latência dos serviços.
As redes móveis estão a transitar para um novo paradigma Cloud-native, impulsionado por diversos fatores como a crescente concorrência no setor das Telecomunicações e por entidades Over the Top (OTT), ou a procura de maior eficiência na operação das redes na agilidade associada ao lançamento de novas ofertas comerciais [1]. Através de princípios de virtualização e “softwarização” provenientes de avanços como a Virtualização das Funções de Redes (NFV) e Redes Definidas por Software (SDN), os Operadores ambicionam compor sua plataforma de serviços a partir de hardware não-especializado e a partilha dos seus recursos (de rede, computação e armazenamento) para o suporte simultâneo de múltiplos tenants e serviços com os mais diversos requisitos. Neste contexto existe são necessários mecanismos inteligentes de orquestração de serviços.
A plataforma Open Network Automation Platform (ONAP), mantida pela Linux Foundation Networking (LFN), tem o propósito de ser a plataforma comum de referência para a orquestração e automação das funções de rede físicas e virtualizadas, facilitando a a gestão e automação de novos serviços [2].
[1] “The evolution to Cloud-Native NFV - Early adoption brings benefits with a flexible approach,” Analysis Mason, Technical Report, 2017.
[2] N. F. Saraiva de Sousa, D. A. Lachos Perez, R. V. Rosa, M. A. S. Santos, and C. Esteve Rothenberg, “Network Service Orchestration: A survey,” Comput. Commun., vol. 142–143, no. April, pp. 69–94, 2019.
Objetivo
Os objetivos do estágio são:
Obj. 1 - Desenhar modelos de otimização para orquestração de recursos em ONAP. Este objetivo compreende:
i) a identificação de modelos de otimização baseados em MiniZinc;
ii) aprofundamento da Framework de otimização do controlador ONAP para cenários 5G;
iii) a definição de modelos de otimização simples e sua validação via simulação (CloudSimPlus).
Obj. 2 – Implementar modelos de otimização de recursos em cenários 5G e com serviços de funções encadeadas. Esta implementação será feita recorrendo a simuladores SDN (ClouSimPlus). Cenários mais simples serão validados com recurso à plataforma ONAP.
Obj. 3 - Avaliar a performance dos modelos de otimização.
Obj. 4 – Documentação dos resultados para efeitos de dissertação e para publicação científica.
Plano de Trabalhos - Semestre 1
As tarefas do primeiro semestre são:
T1.1 – Análise do estado da arte relativamente a mecanismos de otimização para a orquestração de recursos em 5G (aspetos de fairness, performance) e métricas mais relevantes.
T1.2 – Análise do estado da arte relativamente a serviços com funções encadeadas e com elevados requisitos de fiabilidade e de reduzida latência.
T1.3 – Desenho preliminar de mecanismos de otimização para cenários simples.
T1.4 – Realização de estudos de simulação com redes SDN em cenários de 5G simples. O objetivo desta tarefa prende-se com o conhecimento da plataforma de simulação a usar nas tarefas seguintes.
T1.5 – Escrita do relatório intermédio.
Plano de Trabalhos - Semestre 2
As tarefas do segundo semestre são:
T2.1 – Implementação dos modelos de otimização, recorrendo a simuladores SDN e à plataforma ONAP.
T2.2 – Avaliação dos modelos de otimização tendo em conta cenários com complexidade variável e com serviços de funções encadeadas. A avaliação será maioritariamente feita recorrendo à simulação visando cenários 5G.
T.2.3 – Elaboração da documentação para efeitos de dissertação e de publicação científica.
Condições
O aluno terá acesso a recursos computacionais. A avaliação através de simulação poderá ser feita recorrendo a recursos computacionais disponíveis no departamento.
Observações
As atividades propostas nesta dissertação enquadram-se no projeto OREOS.
Este estágio será orientado pelo docente Bruno Sousa
Porque é que este estágio é interessante?
- Participação num projeto nacional;
- Possibilidade de contribuir para uma Internet mais segura e confiável;
- Possibilidade de contribuir em cenários de elevado interesse comercial, por parte de empresas nas áreas de serviços e de rede.
Orientador
Bruno Sousa
bmsousa@dei.uc.pt 📩