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01.07.2021 | Ausgabe 3/2021

Journal of Network and Systems Management 3/2021

GlobeSnap: An Efficient Globally Consistent Statistics Collection for Software-Defined Networks

Zeitschrift:
Journal of Network and Systems Management > Ausgabe 3/2021
Autoren:
Sandhya Rathee, Nitin Varyani, K. Haribabu, Aakash Bajaj, Ashutosh Bhatia, Ram Jashnani, Zhi-Li Zhang
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Software defined networking (SDN) controller requires crucial statistics like flow-wise statistics from the switches to make decisions related to routing, load balancing, and QoS provisioning. These statistics, when viewed across the switches are likely to be inconsistent if a specific order is not enforced while collecting statistics. Collecting consistent statistics requires coordination among all the participating switches. A few approaches in the literature collect globally consistent statistics of a network in the SDN domain. However, these approaches are not time-efficient, robust, and synchronous for OpenFlow based networks. We propose, GlobeSnap, a time-efficient, robust, and synchronous method to collect globally consistent statistics for OpenFlow networks. GlobeSnap collects consistent statistics for all flows in a single round and is therefore, time-efficient. Moreover, GlobeSnap is robust since it resumes the statistics collection process from where it left in case of interruption. GlobeSnap also provides a near-synchronous snapshot of statistics of the switches traversed by a given flow. We also propose a mechanism to persistently store states in OpenFlow based networks using registers, multiple flow tables, and multiple pipelines. We find that GlobeSnap outperforms the state-of-the-art approaches in consistency evaluation. Further we present two use-cases which are sensitive to inconsistent flow statistics, that is, computing packet loss and identifying bottleneck links, to show the time-efficiency, robustness, and synchronicity of GlobeSnap. GlobeSnap provides 100% consistency in OpenFlow based SDN networks. Whereas the existing methods achieve a maximum of 59.89% consistency.

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