PROGETTAZIONE E IMPLEMENTAZIONE DI STRATEGIE DI GESTIONE DELLA RETE BASATE SUI DIGITAL TWIN

Una Digital Twin Network (DTN) è un nuovo concetto di rete che utilizza la tecnologia Digital Twin per creare, a partire da un oggetto fisico, un oggetto virtuale con le stesse caratteristiche. Il crescente sviluppo delle reti definite dal software (SDN) e delle funzioni di rete virtualizzate (VNF) ha aperto nuove possibilità di gestione e ottimizzazione delle reti di telecomunicazioni. Questa tesi si propone di progettare e sviluppare un metodo innovativo per implementare la Digital Twin Network, una rappresentazione virtuale in tempo reale della rete fisica, utilizzando i dati forniti dal controller SDN dall'interfaccia Northbound. A tal fine, è stata simulata una rete SDN implementando host in grado di generare traffico in modo casuale, in modo da essere il più possibile fedeli a una condizione reale. I dati sulla larghezza di banda massima disponibile, la latenza media, il tasso di perdita dei pacchetti e altre statistiche sono stati raccolti attraverso un modulo software del DTN in grado di acquisire dati in tempo reale direttamente dalle interfacce Northbound. Poi, per rendere i dati interpretabili dall'uomo, è stato costruito un modulo con diversi metodi di modellazione dei dati raccolti per eseguire operazioni di monitoraggio della rete. La Digital Twin Network è uno strumento che aiuterà notevolmente gli amministratori di rete a raggiungere una maggiore semplificazione, automazione, resilienza e operatività e manutenzione dell'intero ciclo di vita. Riuscirà inoltre a ridurre i costi e i tempi di implementazione delle VNF.

A Digital Twin Network (DTN) is a new concept of a network that uses Digital Twin technology in order to create, from a physical object, a virtual object with the same characteristics. The growing development of software-defined networks (SDNs) and virtualized network functions (VNFs) has opened up new possibilities for managing and optimizing telecommunications networks. This thesis aims to design and develop an innovative method to implement Digital Twin Network, a real-time virtual representation of the physical network, using data provided by the SDN Controller from the Northbound Interface. For this purpose, an SDN network was simulated by implementing hosts capable of randomly generating traffic, so as to be as accurate as possible to a real condition. Data on maximum available bandwidth, average latency, packet loss rate, and other statistics were collected through a software module of the DTN capable of acquiring real-time data directly from Northbound Interfaces. Then, in order to make the data interpretable by humans, a module with different methods for modeling the collected data was built to perform network monitoring operations. The Digital Twin Network is a tool that will greatly help Network Administrators to achieve greater simplification, automation, resilience, and full lifecycle operation and maintenance. It will also succeed in decreasing the cost and deployment time of VNFs.