Alocação realista de funções de rede virtualizadas em FPGAs reconfigurados dinamicamente

Abstract

Utilizar de Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), um tipo de hardware flexível, para soluções de virtualização de funções de rede (NFV), traz uma série de vantagens econô micas e práticas para quem as utiliza. Este trabalho tem por objetivo maximizar o uso de recursos de servidores, buscando aumentar sua eficiência, a fim de alocar o maior número possível de Funções de Rede Virtualizadas (VNFs) executadas em FPGAs, podendo elas serem diferentes ou não, devido à capacidade deste tipo de hardware de realocar recursos dinamicamente de acordo com as necessidades. Assim, é possível desenvolver heurísti cas para alocar funções de rede, para que se explore o maior ganho possível dada uma infraestrutura heterogênea para virtualização de funções de rede. Será demonstrado que heurísticas simplificadas existentes na literatura, chegam frequentemente a soluções invá lidas por não considerarem a existência de partições. Será desenvolvida uma heurística gulosa para alocar VNFs em infraestrutura com FPGAs de forma mais realista, conside rando a existência de partições.

Using Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), a type of flexible hardware, for network functions virtualization (NFV) solutions brings a number of economic and practical ad vantages to those who use them. This work aims to maximize the use of server resources, seeking to increase their efficiency, in order to allocate the largest possible number of Virtualized Network Functions (VNFs) executed in FPGAs, which may or may not be different, due to the capacity of this type of hardware to dynamically reallocate resources as needed. Thus, it is possible to develop heuristics to allocate network functions, in order to exploit the greatest possible gain given a heterogeneous infrastructure for virtualization of network functions. It will be shown that simplified heuristics found in the literature of ten arrive at invalid solutions because they do not consider the existence of partitions. A greedy heuristic will be developed to allocate VNFs in infrastructure with FPGAs in a more realistic way, considering the existence of partitions.