Modelo ILP para investigar a implantação de instâncias de VNF em uma rede com roteamento por segmento

RESUMO: Visando superar os desafi os de escalabilidade e fl exibilidade na oferta de serviços de rede, a Virtualização das Funções de Rede (NFV) trouxe benefícios como a redução de CAPEX e OPEX. No entanto, esse novo paradigma também impôs desafi os à sua gestão, comoo controle efi ciente do roteamento das requisições, garantindo que sigam corretamente as sequências de serviços. Uma das estratégias tecnológicas para implementar essa abordagem é o roteamento por segmento, que pode ser aplicado sobre redes MPLS. No entanto, essa estratégia herda a limitação da pilha de rótulos MPLS, restringindo o número de segmentos que podem ser utilizados em uma requisição. Este trabalho investiga a viabilidade do roteamento por segmento para a Virtualização das Funções de Rede, considerando a limitação do número de segmentos. Para isso, propomos um modelo de programação linear inteira, visando otimizar a alocação de serviços virtuais de rede e o roteamento por segmento. Os resultados numéricos indicam a viabilidade dessa estratégia, demonstrando inclusive uma redução no número de segmentos necessários.

ABSTRACT: To address the challenges of scalability and flexibility in delivering network services, Network Functions Virtualization (NFV) has introduced several benefits, such as reductions in both CAPEX and OPEX. However, NFV also brings new challenges, particularly in managing the routing of requests according to the service sequence. One approach to implementing this paradigm is segment routing, which can be deployed over an MPLS network. However, this strategy inherits the limitations of the MPLS label stack, which restricts the number of segments that can be included in a request. This study investigates the feasibility of using segment routing for NFV with a limited number of segments. To this end, we propose an integer linear programming model for the allocation of virtual network services and segment-based routing. The numerical results show that this strategy is viable and even suggest a reduction in the number of segments required.