Int ern at i onal  Journ al  of El e ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   9 , No .   6 ,  Decem ber   201 9 , p p.   5519~ 5528   IS S N:  20 88 - 8708 ,  DOI: 10 .11 591/ ijece . v 9 i 6 . pp5519 - 55 28           5519       Journ al h om e page :  http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/IJECE   Enh anced IPFIX fl ow mo nitoring  fo r VXL AN   b ased   cloud  over l ay netwo rks       Osman G ha z al i 1 ,  Shahz ad a  Khurr am 2   1 Inte rNetWorks  Resea rch   L abor a tor y ,   Schoo l  of   Com puti ng,   Uni ver siti   Utar a   Ma lay s ia,  Ma lay sia   2 Depa rtment of  Com pute r  Scie n ce ,   th e   Isl amia  U nive rsit y   Baha w al pur, Pakist an       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Dec   20 , 201 8   Re vised  A pr   18 , 2 01 9   Accepte d  J un   1 7 , 201 9       The   d emands  for   cl oud   computi ng  services  is  ra pidly   growing  d ue  to  it s  f as t   adopt ion  and  th e  m igra ti on  of  workloads  from   priva t e  data  ce n t ers  to  cl oud   dat a  ce nt ers.   M a n y   companie s,  s m al l  and  l arg e ,   p ref er  sw it ch ing  t hei r  da ta   to   the   en te rpr ise  c loud  envi ronm e nt  rat h er  th an  expa nding  the ir   own  data   ce nt ers.   As   a   re sult ,  the   n et wor k  tra ff ic   in  cl ou d  data  c enters  i s  in creasing   rap idly .  How ever,  d ue  to  th e  d ynamic  resourc e  provisioni ng  an d  high - spee d   virt ualiz ed  c loud   net works ,   th e   tr adi ti on al   f low - m onit oring  s y s te m s  is  unabl e  to  provide   d et a i l  visibi l ity   and   informati on  of  t raf fic   tra v ersing   the   c loud  over lay   n et wor k  envi ronm ent .   Henc e ,   it   do e s   not  ful fill  th e  m onit oring   req uire m ent  of  c loud  over l a y   t raf fic .   As   t he  grow th   of  c loud  ne twork  tra ff i c   ca uses   difficul ties   for   the  ser vic e  prov ide r s   and  end - user s   to   m ana ge     the   tra f fic   eff ici ent l y ,   a n  enh an ce d  IPF IX  flow  m onit oring  m ec hani sm   for   cl oud  over l a y  net works   w as   proposed   t o  addr ess  thi s  proble m .    Th e   m onit oring   m ec hani sm   provide d   de ta i l  vi sibil ity   and  inf orm at ion  of   over lay   n et work   tra ffi c  that  tra v erse d   the   cl oud  envi ronm ent ,   w hic h   is  not   ava i la bl e  in  the  cur ren t   net wor k  m onit oring  sy stems .   Th e  ex per iment a l   result s  show ed   tha t  the   proposed   m onit oring  sy st em  abl e   to  ca pt ure   over l a y  net work  tr aff i c  a nd  segre ga te d   th e  t ena nt   tr aff i c  b ase d  on  v irt u al   m ac hine s  a s   compare   to   th e  s ta ndar d   m onit ori ng  s y st em .   Ke yw or d s :   C loud m on it or i ng     F low cl assifi ca ti on     Flow   m on it or i ng    IP F IX   O ve rlay  n et work s     Copyright   ©   201 9   Instit ut e  o f  Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Osm an  Ghaza li ,    Int er Net Work s  Resea rc h  La borat or y,   School  of Com pu ti ng,     Un i ver sit i Uta r a Ma la ysi a,    Ked a h, Ma la ysi a .   Em a il : os m an@ uum .ed u. m y       1.   INTROD U CTION   The  t ra diti on al   cl oud  pr ov i de rs  are  st rug gling   t o  kee p  up   with  ne w  cl ou d  com pu ti ng  r equ i rem ents   wh ic h  inclu de   virtu al   m achine   m igrati on,   scal abili ty   a nd   netw ork  is olati on   in  a  l arg e   cl ou d  ne twork  env i ronm ent.  To  m anag e  a  l arg e  an d  c om plex  cl oud  net w ork  in fr a str uctur e   re qu i res  th e  m on it or in g  s yst e m   to  captu re  it s  sta t e  preci sel y  [ 1].  T her e fore,   n et work  arc hitec ts  shou l d  rethin k  t heir  cl oud  de sig ns   a nd  a dopt   si m pler  top ol ogie s  an d  ne w  con t ro l  prot oco l s  to  achieve  be tt er  per f or m ance  and   ope rati on al   agili ty   in  m ul ti - te nan t cl oud ne tworks .    Virtuali zat ion   play s  a  vital   rol e  in  the  i m plem entat ion   of   cl oud  com pu ti ng .  Howe ver ,   vi rtuali zat ion  te chnolo gies  a dd   c om plexity   to  cl oud  pro vi der s   a nd   co nsum ers .  I t  le ads   to  dif ficult   in  m anag ing   no t   on ly   ph ysi cal   but  vi rtual  resou rce   in  cl oud  inf ra structu re  [ 2 - 5].   The  com plexity   of   cl oud  ne twork  in fr a struc ture   requires  root  c ause  analy sis  of   netw ork  prob le m s  and   in - de pth   tr ouble sh ooti ng   w he n  a  prob le m   hap pe ns .  Find i ng   the  ca us e  of  the  pro bl e m   inv olve s  s earchi ng  into   s ever al   la ye rs   inclu ding  ph ysi cal   and  vi rtual  la ye rs.  Ther e f or e,  a  re li able  and   real - tim e   m on it or ing   syst em   is  r equ i red   for  the   cl oud  pro vid e rs  an d  co nsum ers  to   unde rstan d  the   perform ance  issues,  a nd   the  causes  of   fail ure  in  cl ou d  inf r ast r uctur e  [ 6].  So m e   or ga niz at ion s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  9 , N o.   6 ,  Dece m ber   201 9   :   5519  -   5528   5520   m ay   hav e  m iss ion - crit ic al   ap pl ic at ion s  that  a re  ho ste d   on  m ulti ple  cl ouds  f or  hi gh  avail ab il ity  and   w orkl oa d  sh ari ng  co nce r ns .  I n  s uch  sit ua ti on s ,   m on it ori ng   is  e ssentia l   to  sig nifica ntly   i m pr ove  the   perform ance  of  real - t i m e   app li cat ion s  a nd   e na ble  troublesh ooti ng   the   m ulti ple  cl ou d  net w ork  inf rastr uct ur e  [ 7].  T his  pap e r  pr ese nt s   an  e nh a nce d  IP F I X  flo w  m on it or in g  syst em   fo r  VX L A N   based   cl oud  ov erlay   net works.    The  propose d  m on it or ing   sys tem   can  capture  the  V XL AN  pack et s  i n   a  c loud  en vir onm ent  an d  di ff e re ntiat e  them  f ro m  o th er  netw ork  tra f fic.   The  rem ai nd er   of   this  pa per   procee ds   as  f ol lows .  Sect i on  2  desc ribes  t he  pac ket  obs erv at io n  a nd   sel ect ion   m ech anism .  Sect ion   3  exp la ins  th e  6 - tu ple  base d  flo w  process ing   an d  cl assif ic at ion   m echan ism .  Sect ion   4  desc ribes  t he  e nh a nced  IPFI X  m essagin g  syst e m   with  flow   e xport   proces s.   Sect ion   5  pre sents     the  flow   c ollec ti on   an d  traff ic   analy sis  pr oce ss.  Finall y,  Sect ion   6  co nclu des  the  pa per   and   br ie fs  the  fu t ur e   researc h direct i on in  cl oud  m on it or i ng .   Re la te d  W or k ,  There   ha ve  been   m any  re search  an d  de velo pm ent   effor ts  in   the  fiel d  of  cl oud  m on it or ing  an d  tra ff ic   analy s is  for  t he  la st  f ew  ye ars .  As  a   res ult,  m any  too ls   ha ve  bee n   intr oduce d  t o  m eet  var i ou s  need s   of   cl oud  tra ff ic   m easur em ent  [8 ] .  The  m on it or i ng   syst em s  f or   res ource u ti li zat ion   in  virtua li zed  and  l ar ge  cl oud  en vironm ent  hav e   re centl y  been   pro posed   [9 - 10] . H owe ve r,  these m echan ism s d o  no t  pro vide   the  com plete   picture   of  m on it or i ng   i n  res pect  of  cl ou d  overlay   net w orks  i n  a  virt ualiz ed  e nv i ronm ent.   More ov e r,   thes e  m echan ism s   hav e  no t  ta ke n  the  dynam ic  natur e  of  cl oud  ov e rlay   netw ork  perf or m ance  into   account.   For  cl assify ing  traf fi c  into   flo ws ,  L.   De ri  an d  F.  F us c o  [ 11]   pro pose d  the   real - ti m e  cl oud  m on it or in g  arch it ect ure  ba sed  on  netw ork  pro bes.  H ow ever,  it   did   not   include  the  m echan ism   of   ov erlay   netw o r k  traff ic   cl assifi cat ion   in  the  pro po se d  arch it ect ure.  I n  an oth e r  r esea rch   w ork,   Ma nn  et   al .  [ 12 ]   propose d  a  fl ow - base d  netw ork  ser vic e  m on it or in g  s olu ti on  f or   cl oud  in fr a struct ure.  H oweve r,   it   o nly  analy ze d   flo w  m on it or in g  protoc ols s uc h as NetFl ow [1 3]  an d  s Flo w [ 14 ]   on  ph ysi ca l and vi rtual s witc hes for tra f fic analy sis.   The  IE TF  int rod uced   IP   F low  I nfo rm at i on   E xport   ( I PFIX)  protoc ol  for  e xpor ti ng   per - fl ow  inf or m at ion .  H ow e ve r,   th e  I P FI X   arc hitec tu re  de scri bed   i n  [15 - 17]   ha s  li m it ed   functi onal it ie s  and   nee ds   to   be   enh a nce d.   T he   enhance m ent  process  s ho uld   pro vid e  va rio us   f unct io ns   li ke  a ggre gation,  filt erin g,   or    the  m od ific at ion   of  flo w  rec ords  for  t he  m ea ns   of  sa ving  sy stem   resour ces   an d  pro vid in g  processi ng  ta sk s   f or   colle ct ing   only   traf fic d at a  of  cl o ud  ov e rlay   netw ork .     Trad it io nal  IPFIX  base d  Fl ow  Mo nitor i ng  Ar c hitec ture  D esi gn ,  T he  arc hitec ture  of   t he   IP F IX   base d  Flow   M on it or i ng   syst em   con sist s  of  seve ral  sta ges  that   include  pac ke t  ob se rv at io n  and   sel ect io n,  flo w   m et ering   a nd  e xport   proce ss,  flo w  c o ll ect ion  process   an d  t r aff ic   a naly sis.  Fig ure   1  pr es e nts  tra diti on al   IP F IX   base d  fl ow m on it or i ng arc hitec ture desig n  a nd  processi ng stages.   A ll   proce ssing ste ps ac t  on p ac kets.           Figure  1. IPFI X base d  fl ow  m on it or ing p rocess arc hitec tu re       2.   PACKET   OB SERVATIO N  AND SEL EC TION   The  pac ket  observ at io n  an d  s el ect ion   sta ge  consi st s   of   pac ket  captu rin g,   pack et   filt erin g  and   pac ket   sam pling .  Packets  m us t  be  r ead   on  the  li ne,   and   t he  packet   ob ser vatio n  is  the  first  ste p  of   this  arch it e ct ure .   Ty pical ly ,  pack et s   captu rin g  is  per f or m ed   on  the  Netw ork   In te r face  Ca r d  (NIC) ,  w hich  carries  the  pa ckets.   Be fore  a  packet   m ov es  to  the  receivin g  ho st  m e m or y,  se ver al   chec king s  are  perform e d  on  the  car d  buffe r   su c h  as  c hec ksum   err ors  to  e ns ure  t he  pa ck et   is  receive d   i n  the  ori gin al   f or m .  Du e   to  t he   high  tra ff ic   outp ut ,   m os t  of   the   pa cket  ca ptu ri ng   is  perf or m ed   on  wi red  ne tworks .  I t  can   ra ng e   f ro m   a  Local  Area  Netw ork   (LAN)   to  a  Wide  Ar ea  Net w ork  ( WAN).  F ig ure   2  presen ts  the  pr op os e d  en han ce d  IPFIX  flo w  m on it or in g  sys tem  d esi gn  and pr ocessin g st ages.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N:  20 88 - 8708       En hance d  I PFI X fl ow mo nitor ing  f or  V XLAN  base d  cl ou d o verl ay netw or k s (Osma n Gha za li )   5521       Figure  2 .   The   pro po se d  e nha nced  I PFIX  Flow  m on it or in g sy stem       2.1.   Packe t  c aptur ing in  virt ua l  enviro nmen t   In   cl ou d  en vir on m ents,  virt ua l  network   ra pid ly   bec om es   m or e  i m po rta nt   due  to  the  wides pr ea d  dep l oym ent  of  virt ual  m achines.   Since   the   virt ual  en vir onm ent  is  rap i dl y  grow i ng  in   cl oud  e nviro nm ents,   pack et   ca ptu ri ng   of   virtu al   ne tworks  has  be com e  m or e  com m on   in  cl oud  en vir on m ents.  A lt houg h  thing s  get     a  lot  m or e  com pl ic at ed   i n   virtu al   en vironme nts,  the  de ploym ent  of   packet   captur in g  de vice  is  ver y  sim il ar  to  dep l oym ent  in  the  wire d  netw ork.   T ho us an ds  of  vi rtual  m a chines  a re  i nter connecte d   to  e ach  oth er   as  a  virtu a l   netw ork  by  usi ng   virtu al   s witc hes  to  interc onnect  the  virtua l  m achines  [ 18 ] .  A  vi rtual  s witc h  w orks  th e  sa m e  as  a  hard war e   switc h  t hat  s upports  virtu al   ne twork   ta ps  an d  port  m irrorin g.  I n  virt ual  e nviro nm ents,  traf fic  is   captu red   thr ou gh  in - li ne   m od e  or  m irro rin g  m od e.  The refo re,  m irro re d  tra ff ic   f orwa rd e d  to  physi cal   por ts  ca n  be  ca ptured  u si ng a  ded ic at e d packet - capt ur i ng d e vice  ou tsi de  the  v i rtual e nv i ronm ent.     2.2.   Packe t  c aptur ing p r ocess   The  i n - li ne   m od e  has  bee n  sel ect ed   for   captur i ng   t he   pack et s  in  high - s pee d  cl oud  net wor k  env i ronm ents.  The  de velo pme nt  of   a  reli abl e   m on it or in g  a rch it ect ure  requires  a  f ull  under sta nd i ng   of   pack et   captu rin g  proc ess.   Ma ny  ap pl ic at ion s  pr ogr a m m ing   i nterfac es  ( APIs)   an d  li braries  a re  avail able  in   th e  ope n  so urce  Lin ux  en vir on m ent.  The   m os t  reli able  li br ary   li bp ca p   [ 19 ]   is  us e d  f or  pac ket  ca ptu ri ng .   Since  the   ope r at ing   syst em   network  sta ck  is   pe rfor m ed   f or  ge ner al   pur pose  net work i ng,   the  li bpacp   li brary  is   us e d  f or   ha ndover  of   pac kets  from   the  NI C  to  the  pack et   ca pturin g  ap plica ti on .  T he  ov e r al l  pack et   capt ur i ng  process  d e pe nds on  t he  syst e m  p e rfor m ance a s pre - pac ket pr ocessin g o verh ead is a dded  dur i ng the  proce ss.     2.3.   Packe t  filteri n g   Packet  filt erin g  is  the  te c hniqu e   that  de fine s  the  act io ns   pe rfor m ed  on  e ver y   si ng le   pa cket  recei ve d  from   the  obser vation  point   f or  the   sel ect ion  of  par ti cular   pack et s .  T he  r ole  of  pac ket  f il te ring   is  def i ned   in  RFC   5475  as   s epar at ing   t he  pa ckets  with  a  s pecific   propert y  from   tho se  without   it   [ 2 0 ] .  This  ste p  is  a dopte d   for  sel ect in g  the  pac ket s   that  we  are  interest ed   with ,   w hich   is  VX L A N  (V i rtual  eX te ns ible  LA Ns )  [2 1 ]  pack et s .  Ty pical ly ,  this  ty pe   of  packet   filt erin g  requires   pro pe rty   m a t ched  filt erin g  te chn iq ue.  Whereb y ,     a   pac ket  is  sel e ct ed   if  a   s pecif ic   fiel d  of  a p a cket  is   e qu al   t o  a  s pecified   val ue  or  insi de  a  s pecified   val ue  range   [2 0 ] .  In  orde r  t o  desig n  t he  fi lt ering   te c hn i que  of  cl oud  ov erlay   pac kets,  the  com plete   structu re  of  V X LA N   pack et   f or m at  w hic h  is  def i ne d   in  RFC  7348  [2 1 ]   has  t o be  cl early  u nde rstood .     2.4.   V X L AN b a se d  p acket filter ing mec hani sm   The  cl ou d  ove rlay   is  a  new   t echnolo gy  in  wh ic h   pac kets  are  enca psula te d   in  t he  ove rlay   networ k.   Ther e f or e,   the   m os t  crit ic al   ste p  is  retrie vin g  a nd  sam pli ng   t he  VX L A N  pac kets.  Th e   pro po se d   te c hn i qu e   insp ect   the  c aptu red   pac ke ts  and   s el ect   on ly   V XL A N  pac kets.  A ll   pack et s  are   read   directl y  from     the  obse rv at io n  po i nt  with  ti m e  stam ped .  Packets  a re  in sp ect ed  base d  on  the  hea der   instea d  of  the  whol e   payl oad   i nspec ti on   to  reduce   ov e r head   a nd   m ini m iz e  the  load  at   the  pa cket  sel ect io n  sta ge.   T he  se le ct ed  pack et   bec om e s an el em ent o f  the  ou t pu t  pac ket stream .   Fo r  t he  sel ect ion   of   VXLA N   pack et s,  t he  f ollow i ng   ste ps  hav e  to  be  pe rfor m ed   on   e ach  ar riving  pa cket.     This   is  done   wi thout d r opping  or alt erin g  e ve n  a  sin gle p ac ke t   [ 22 ] .     I n  t he  fi rst  ph ase,  each   ar riv ing   raw  pac ket   requires   pac ke t  siz e  check  a s  the  m ini m u m .   The  VX L A N  pack et   siz e  inc lud in g  al l  hea de rs  is  72  byte s  without  payl oa d  siz e.   I f  t he  pa cket  siz e  is   le ss  tha n  72  byte s   then  m ov e t he packet t o  t he  in it ia l ph ase.   Othe rw i se,  forwa r d  the  p ac ket t o t he  ne xt  ph a se.     I n  the  sec ond  ph a se,  e xtract  the  o uter   IPv 4  hea der  fiel ds  and  chec k  t he   pac ket  pr oto c ol.  By   def a ult,     the  V XL AN  pa ckets  us e  UDP  f or  com m un ic at ion .  If   t he  protoc ol  is  no t   U DP   t hen  m ov e  to   the  i niti al   ph a se.  Othe rw i se, fo rw a rd the  p ac ket to t he n ext phase .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  9 , N o.   6 ,  Dece m ber   201 9   :   5519  -   5528   5522     I n  the  t hir d  phase,  op e n  t he  VX L A N  hea de r  a nd  chec k  t he  5th  bit .  Th e   valid   V XL A N  pack et   5t h  bit  m us t  be  on   out  of   fi rst  ei ght  bits.  I f  the  5t h  bit  is  not  on ,  then   m ov e  to   the  init ia l  ph a se.  Ot herwise ,  forw a r d  the  p a cket to t he ne xt phase.     On ce  al l  the  c he cks  are  pe rform ed  su ccess fu l ly ,  then  sel ect   the  pac ket  f r om  the  input  strea m ,  and   pac ket   count  is   incre m ented  by  one   to  acc ount   f or  the   j us t   ar riv ed  pac ket.  T he n,   t he   sel ect ed   pac ket  will   be   forw a r d  t o t he flo w processi ng.       3.   FLOW P ROC ESSIN G ST A GE   The  fl ow   proc essing  sta ge  c on sist s  of   pac ke t  aggreg at io n,  flow   cac he,   fl ow   sel ect io n  a nd   tra nsp or t  protoc ol.  Af te r   the  sel ect ion  of  filt ere d  pac ke ts,  cl oud  overl ay   pack et s  will   be  a ggre gated   into  netw ork  t raffic   flo ws  f or   te m po ra rily   stored   i n  the  fl ow   cac he.   Net w ork  tr aff ic   flo w  is  de scribe d   as  a  s equ e nce  of   pa ckets   betwee n  tw o  e ndpoints  base d  on  the  key  fiel ds .  Ty pical ly ,  a  flo w  patte rn   i s  base d   on  5   tu ples  w hich   re present   the  set   of  fi ve  d iffe re nt  key   va lues  as   des cri bed  in   Fig ure   3 .   It  in cl udes  a   source   I P  a dd ress  a nd  s ourc e  port   nu m ber ,  destin at ion   IP   a ddre ss  and   destinat ion   po rt  nu m ber   an d  the  pro tocol  in  us e  [15].  If   the  valu es  of   the  key   fiel ds  of  the  ne w  captu red  pac ke t  m at ch  the  exis ti ng  flo w,  t hen  the  pac ket  will   be   a dd e d  t o   the  existi ng   fl ow  an d  inf or m ation   is  updated  accor dingly .  O n  the  oth e r  ha nd,  if  the  value s   of   the  key   fiel ds   do  no t  m at ch  any   of   the  existi ng   fl ow,  then   a  new   flow   will   be  gen era te d  and   sto re d  in  the  flow   cache .   Flow  ge ne rati on  an d  update   ste ps   ca n  be   re peatedly   pe rfor m ed   f or  fl ow  ag gregati ons.   H oweve r,   ty pica l   5 - t up le   ba sed  flo w  patte r n  cannot  f ulfill   the  requirem ents  of   V XL A N  ba sed  fl ow   generati on.   As  overlay   netw ork  tra ff ic   involve d  m ore  la ye rs;   there fore  a dd it io nal  fiel ds   require d  to  i de ntify  the  e ncr ypte d  t unnel   traff ic   for fl ow  g e ner at io n.             Figure  3.   Ty pi cal   flo w patt er n base d on 5 - tu ple   an d ne w  flow  p at te r n  for VXL A N base d o n 6 - t up le       3.1.   V X L AN b as e d 6 - t uple  flow     The  VXLA N  base d  fl ow   cl a ssific at ion   require s   m or e  tha n  5 - tu ple  fiel ds.  Th e  V XL A N  ba sed  cl ou d  ov e rlay   netw ork  tra ff ic   use s   a  un iq ue  network   i den ti fie r  (VN I)   value   for  com m un ic at ion   bet wee n  tw o  te nan ts,  w he re   each  te nan t  create s  a  dynam ic   ov erlay   netw ork  f or   c omm un ic at ion   with  oth er  t enan ts .    The  V NI   fiel d  has  24  bits  a nd   ca n  ide ntif y  a  m axi m u m   of   16   m il l ion   VX L A N  segm ents.  T he  key   ste p  to  m on it or ing   V XLAN b ase d  overlay   net wor k  traff ic   is  to  i de ntify  the  V N I  value.  The refo re,  a n ew  flo w  patte rn  cal le d  VX L A N  base d  6 - tu pl e  flow   is  intr oduce d .  It  repre sents  a  set   of   s ix  fiel d  value s.   A   new   VNI  ke y  fiel d   is  add e d   on  th e  tradit ion al   fl ow   key  patte r n  w hich   m akes  it   a  un i qu e  6 - tu ple  V XL A N  ba sed  flo w  patte rn.     The  fiel ds   i nclud e  a  s ource  I P  address  a nd   so urce  po rt  num ber ,  destinat ion   IP   ad dress  and   dest inati on  por t   nu m ber ,   prot oc ol  an d  a  new l y  add e d  fiel d  VNI.   I f  a ny  of   fiel d  c ha ng e ,  then  a   new  fl ow  will   be  ge ne rated.  Figure  3  pr ese nts  the  ne w  V XLAN  base d  6 - t up le   flo w  pa tt ern .  Eac h  se par at e  flo w  ha s  an  e ntry  ass ociat e d  with  t he  non - ke y  fiel ds   i nclu ding  f lo w  sta rt  tim e,  end   ti m e,  total   num ber   of  pack et s   an d  total   byte s.   All  act ive   netw ork  tra ff ic  f lo ws  i nfor m at ion   is m ai ntain ed   in t he flo w  cache.       3.2.   Flow   cl as sific at i on   F low  cl assifi c at ion   is  us e d  to  m ap  each  i nput  pac ket  to  it s  resp ect i ve   flo w.  T his  op e rati on  is   necessa ry  as  the  pr ocessin g  of   eac h  i nput  pack et   is  done   at   VX L A N  ba sed  pack et   filt ering   m echan ism .   Af te r  the  filt erin g,   each  pac ket  that  arr ive s  in  the  flow   cl assifi er  has  the  releva nt  6 - tup le s  hea der   fiel ds   extracte d.  The  6 - t up le s  he ade r  fiel d  val ues  in  the  ar riving  pack et   are  c ompare d   with  the  existi ng   flo w  entries .   If   the re  is  no   m at ching   ent ry  found,   the n  a  new   flo w  will   be  create d   bas ed  on  the  6 - tu ples   V XLAN  patte rn.   In   t he  e ven t  of  existi ng  ent ry  m a tc hed ,  t he  existi ng   flo w  e n try   is   up dated   with  in f or m ation   from   this  new l y   arr ive d  pac ket   and   seve ral  fiel ds   are  al so   update d.   T he  pa cket  count  is  in crem ented  by   on e  to  acco un t  f or   the  pack et   t ha t  just  ar rive d.  The   byte   c ount  is   inc rem e nted   by  t he  num ber   of  byte s  of  data  pr es ent  i n   the  pac ket.  T he   tim est a m p  is   al so   update d  with  the  c urrent   tim e  to  ind ic at e  that  a  new   pack et   j ust   arr i ved   for   this  flow.  The  tim est a m p   is  u sed  to  age  out  old   fl ow   e ntries.  The  ps e udoc od e  f or  the  i m plem entat ion   of   fl ow   cl assifi cat ion   m echan ism  b ased  on 6 - t uple s  patte rn  is gi ve n   in  A l gorithm  1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N:  20 88 - 8708       En hance d  I PFI X fl ow mo nitor ing  f or  V XLAN  base d  cl ou d o verl ay netw or k s (Osma n Gha za li )   552 3   Algorithm  1   V XLAN  base d f low patt er n  al gorithm   OP c ount   is i niti al iz ed   to zer o   Ca ll  the f lo w flush ti m er an d  i niti al iz ed  to ze ro   OP Sc ount is  in it ia li zed to  zer o        / * Ov e rlay  Pack et   siz e*/                 A rr i val   of VXL AN p a cket v P i                   chec k  t he  6 - tu ple v al ue  of the  p ac ket  v P i                    if  (   N o VNI  base d  fl ow - gro up - pa tt ern   fou nd)  the n                  Ma ke n ew fl ow - gro up - patte r n [S ourc e, D e sti nation I P,  P or t In, Port Ou t,  VNI]       If   ( Gr oup - pa tt ern is see n)  t h en       Send/A dd p ac ke t t o  existi ng  fl ow - gr oup                                  I ncr em ent O P count                                  I ncr em ent O P Scount                                  E nd if                       Else         Check  the  flo w  f lus h  ti m er                                  I f ( f l ush ti m e r  e xp ire )  t hen                                 Ma ke new  f lo w - gro up - pa tt ern       En d  if   Else       No act ion   En d  if       4.   IPFI X   ME SS AGE  AND F LOW E X PO R T   The  sim plifie d  IP F IX   m essage  f or m at   consi sts  of   ve rsion   num ber ,  m e ssage  le ngth ,  expo rt  tim e,   seq uen ce  nu m ber   a nd   dom ain   sourc e  ID   a nd  dif fer e nt   set   of   re co rds  [15] .  IP F IX   is  a n  open  s ource  sta nd a r d,   wh ic h  is  def i ne d  in  RFC7 011  by I E TF.       4.1.   V X L AN b as e d IPFI X   temp late   T he  IPFI X  te m pla te   is  based   on  a  set   of   fi el ds   that  can  be   expor te d   to  f low  rec ords  th at   are  nam ed  inf or m at ion   el e m ents.  The  de ta il   of   IP FIX   inform at ion   el e m ents  avail able  at   In te r net  Assigned  Num ber s  Au t hority   (IA NA),  wh ic h  is  respo ns ible  f or   m ai ntaining   a   sta nd a rd  li st  of   IPFI X  in for m at ion   el e m ents  [23].  The  IP F IX  in f or m at ion   el em ents  ca n  be  de fine d   f r om   the  data   li nk  la ye r  to  t he  a ppli cat ion   la ye r.  H ow e ve r   com m on   infor m at ion   el e m ents  belo ng   t o  the  net wor k  an d  tra ns po rt  la ye r.   On   t he  ot he r  ha nd,  I PF I X  al so  su pp or ts  pr i vat e   inf or m at ion   el e m ents.  The  r eq uire d  VX L AN   base d  IP F I X  in form at ion   el e m ents  are  de fine d   in  Ta ble  1.   E xcep t  f or   V NILabel  in form a ti on   el em ent,  al l  of   th e  ot he r  in form at ion   el e m ents  are  a lready   def i ned   in  IANA   sta ndar d  l ist   of   IP F IX  inf or m at ion   el em ents.  As   pe r   the  re searc h  requirem ent  o f   cl ou d  ov e rlay   netw or k  m on it or in g,  a  ne w   3  byte s  of   i nfor m at ion  el e m ent  nam e d  V N ILa bel   ia   ad ded   a s  a  pri vate   inf or m at ion  elem ent.       Table  1 .   V xlan  b ase d IPF IX  i nfor m at ion  ele m ents   ID   Na m e   Descripti o n   Byte  size   152   f lo wStartM illiseco n d s   Ti m esta m p  of  the  f lo w’s f irst pack et.   8   153   f lo wEnd Milliseco n d s   Ti m esta m p  of  the f lo w’s last pack et.   8   8   so u rceI Pv 4 Ad d ress    IPv4   so u rce  ad d ress in  the p acket h ea d er.   4   12   d estin atio n IPv4 Ad d ress   IPv4   d estin atio n  add ress in  the p acket h eader.   4   7   so u rceT rans p o rtPort   So u rce  p o rt  in  the t rans p o rt  h eader   2   11   d estin atio n Tr an sp o rtPort   Destin atio n  po rt  in  the trans p o rt  h ead er.   2   10   in g ressInt erface     Interf ace  ad d ress  wh ere  p ackets  in   4   14   eg ressInt erface   Interf ace  ad d ress  wh ere  p ackets  ou t   4   2   p acketDeltaC o u n t    Nu m b e r  o f  pack ets f o r  th e f lo w   8   1   o ctetDeltaCo u n t   Nu m b e r  o f  bytes f o r  th e f lo w   8   4   p roto co lIden tif ier    IP  p roto co l nu m b e r  in  the p acket h ea d er   1   1001   VNILab el   VXLA N netwo rk i d en tif ier  v alu e in th e pack et head er.   3       I n  a ddit ion ,   a   new  V XL A N  ba sed  IPFI X  te m plate   based   on   Table  1.   i nfor m at ion   el e m ents   is  const ru ct e d .   F or  exam ple,  T e m plate   ID   20 3  in   Fi g ure   4   presents   the  VX L A N  base d  set   of  in for m at ion   el e m ents in  I P FI X   m essage.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  9 , N o.   6 ,  Dece m ber   201 9   :   5519  -   5528   5524         Figure  4 .   V XL AN b ase d  te m plate   flo w rec ord  in IPF IX m e ssage       4.2.   Data  rec ords     Flow   e ntries  a re  m a intai ned   in  the  flo w  ca che  ta bles  f or  a  certai n  per i od .  A fter  the  flo w  entry   tim eou t,  w het her  it   is  idle   or  act ive  ti m e ou t,   fl ow  data   is  f orwa rd e d  to  a  process   f or  buil ding   an   IPF I X   m essage.  A n  I PFIX  m essage  is  con st ru ct e d   with  te m plate  ID   t hat  in  this   stud y   VX L A N  bas ed  te m plate   and   flo w  data  are  store d  in  IP F I X  recor ds .  Mo reover ,  data  se ts  are  us ed  in  IP F IX   to  car ry   data  reco r ds   to   be  expo rted   to  the   colle ct or .  A  da ta   set   is  based   on  m any  diff eren t  data  rec ords ,  an d   each  d at a  recor d  ha s  flo w   pro per ti es  bas ed  on  the  te m plate .  Fig ure   4   pr e sents  m ulti ple  flo w  records  in  t he  I PF IX   m essage  a nd  al so  pr ese nts  the  V XLAN  base d  f low  data  rec ord.   A  5 6 - byte s  require d  f or   c on st ru ct io n  of   VX L A N  ba sed   flo w   record   data  set   in IPFI X  m essage .     4.3.   Flow   ex po r t  p rocess   IP F IX   ca n  sup port  m ulti ple  tr ans port  protoc ol  for  flo w  ex port  [ 15 ] .   The  flow   e xpor t  proc ess  def ine s   how  to   car ry  VX L A N  based  IP F IX   m essages  via  m ulti p le   trans port  pr oto c ols  f ro m   flow   e xport   pro cess  t o  flo w  colle ct or   for  f ur t her   data  analy sis.  Af t er  the  co ns tr uc ti on   of  V XL A N   base d  I PF I X  m essage,  U DP   has   been   sel ect e d   as  the  trans por t  pr ot oco l  f or  expo rting   the  f low  rec ord  to  the  flo w  colle ct or .  UDP  car r ie s  no  ov e r head, a nd it  is a w i dely  d e plo ye d t ra ns po rt pro t oco l  f or   flo w  e xpor t  pr oc ess.     4.4.   Flow   colle cti on a nd tra ff ic  analys is   The  flo w  colle ct or   is  respo nsi ble  fo r  c ollec ti ng   fl ow   data  wh ic h  is  export ed  by  the  flo w  ex porter,   and   t his  is  an  essenti al   par t  of   t he  fl ow   m on it ori ng  syst e m .  It  wo rks  li ke  rece ptio n  a nd   receive d  da ta   fr om  m ul ti ple  flow   expo rters  an d  store  them   acc ordin g  to  the  r equ i rem ent  fo r   fu rt her   net wor k  traff ic   pe rfo r m ance  analy sis.  Flo w   data  ge ner al l y  do es  no t  c onta in  any  payl oad   a s  the  c onte nt  of   e nd  use r  com m un ic at ion s  is   protect ed .  SiL k  [ 2 4 ]   is  sel ect ed   as  a  fl ow  colle ct or .   SiL k  un der sta nds   IP F IX   m essage  sam pled  da ta   and  su pp or ts  al l t ran spo rt pr oto c ols.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N:  20 88 - 8708       En hance d  I PFI X fl ow mo nitor ing  f or  V XLAN  base d  cl ou d o verl ay netw or k s (Osma n Gha za li )   5525   5.   SIMULATI O N AND E X PE RIM E NT  RE SU LT S   In   orde r  to   bui ld  a  cl ou d   ov e rlay   netw ork  e nv i ronm ent,  a  cl oud  unde rlay   netw ork  was  dev el op e d .    A  to polo gy  tha t  represe nts  V XLAN  base d  c loud  netw ork  e nv i ronm ent  as  pr ese nted   in  Fi gure  5  was  des igne d  for  the  si m ulatio n .   T he  topol og y  co ns ist ed   of  th ree  ser vers  on   a  virtu al iz ed  hype rv is or   with  dif fer e nt  netw ork   segm ents  on   unde rlay   netw orks.   T w o  ser vers,  nam el y  Ku al a  Lum pu r  an d  New   Y ork,   w ere  us e d  for  m ulti - te nan cy   e nviro nm ent  fo r   the   virtu al   m achin e  to  virtu al   m achine  c omm un ic at ion s.  The   thir d  se rv e r  act ed  as   the  r oute r  t o  c onnect  both  se rv e rs  f or   com m un ic at ion   wit h  eac h  oth e r  i n  the  unde rlay   ne twork .  Li nux  Ubu ntu  16.04  Se rver  editi on   with  m ini m u m   pack age s  was  i nst al le d   on   al l  s erv e rs .  In   a dd it ion ,  tw o  di fferent  I P   netw ork  segm ents  wer e  crea te d .  The  17 2.1 6.10.0/ 24   was  for  Kual a  Lu m pu r  serv e r,   and   the  17 2.16. 20.0 / 24  was  f or  N ew  York  ser ve r,   a nd  both  we re  connecte d   to  s erv e r - 3  (N et w ork  Cl ou d)   w hi ch  pe rfor m ed  routin g  serv ic e.  Fig ure  5   dem on strat e s d et ai l o f  t he unde rlay  n et w ork  c onnecti vit y t o  al l ser ver  m achines.             Figure  5 .   Cl oud  ov e rlay  n et w ork  e nviro nm e nt w it h u nderla y netw ork deta il       5.1.   Dataset  f or   si mulati on     Fo r  c l oud  ove rlay   network   m on it or ing   m e chan ism ,  the  exp e rim ent  us ed   Mi nin et   f or  si m ulati on .   Traffic   betwee n  dif fer e nt  vir tual  m achines   was   ge ner at e d  by  the  w el l - kn own   net work   to ol  iper f   [2 5 ]   t o  m on it or   the  pe rfor m ance  m e asur em ent  unde r  dif fer e nt  co nd it io ns .  Fi g ure   5   il lustrate s  the  traff ic   ge ne rated   betwee n diff e r ent n et wo r k  se gm ents b ased   on the  f ollow i ng  dataset .      Transm issi on  dur at io n:  60 m i nu te s   Pr ot oc ol: ICM P   Virtual Mac hine   - A1        Virt ual Mac hi ne  - A2        Se nd i ng  rate:   200  byt es/ sec   Virtual Mac hine   - B1         Vi rtual Mac hi ne  - B2        S e ndin g  rate:   100  byt es/ sec   Vir tual M ac hine   - C1        Vi rtual Mac hi ne  - C2        S e ndin g  rate:   200  byt es/ sec .     The  s im ulati on   was   perf or m e d  on   a   Lin ux   ba sed  virtu al   e nvir on m ent,  us i ng  Mi nin et   [ 2 6 ]   si m ulati on  too l,  vi rtual  m achines ,  O pen   Vsw it c hes  [2 7 ]   and   differe nt  networ k  segm ents  wer e   c reated   for  cl oud  overlay   netw orks  e nvir on m ent.  A   pl ugin  was   de vel op e d   a nd  c ompil ed  with  t he   op e n  source   to ol  ya f   [2 8 ]   bas ed  on    the  pr opos e d  al gorithm s  to  enh a nce   t he  e xisti ng  IPFI X  flo w  m on it or i ng  m echan ism s  f or   V XL AN  base d  cl oud ov e rlay   netw orks.     5.2.   Experim en t  r esults   Figure  6   sho w s   the  ex per im e nt  res ults  of   t he   sta nd a rd   m on it or i ng   t oo l.  This  to ol  capt ur e s   t he  total   nu m ber   of   pac kets  an d  band width   but  co uld   not  ide ntify  the  V XL AN   ba sed  tu nnel   traf fic  in  a  vi rtual   cl oud  netw ork  e nv i r on m ent.  O n  t he  oth e r   ha nd ,  Fig ur e   7   shows   the  res ults  of  the  pro pose d  V XL AN  base d  m on it or ing   sys tem ,  wh ic h  m a nag e s  to  capt ure  VX L A N  pac kets  an d  di ff e r entia te d  the  tra ff ic   bas ed  on   Virtua l   Netw ork  Id e ntifie r  ( V NI)  a nd  oth e r  tra ff ic .   VNI  100  repre sents  the   capt ured  t unnele d  tr aff ic   betwee n  virtu al   m achines  A 1  a nd   A 2.   Sim il ar ly ,  VN I  200  re pr ese nts  the  ca ptured  t unnele d  traf fic  bet we en  vi rtual  m ac hin es   B1  an d  B 2  with  ti m e  and   dat e  stam p   durati on,  a nd  the  re m ai nin g  tra ff ic   is  show n  a s  ot her   t raffic .  Howev e r,  the  sta ndar d  m on it ori ng  to ol  un a ble  to  ca pt ur e  t he  virt ual  tunnel  traf fic  and   c ould  on ly   identify   one  tr aff ic   or  total   traff ic .   O n  the   ot her  ha nd,  the   pr opose d  m echan ism   can   ca pt ur e  t he  li ve  t unnel   traf fic  an d  al so   c a n  identify   VX L AN  pac kets  a nd  disti ng uish  the  tra ff ic   be tween  Virt ual  Netw ork  Id e nt ifie r  ( V NI)  a nd  oth e r   traff ic  i n  a  high - s pee d  cl ou d virtual  netw ork  envir on m ent.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  9 , N o.   6 ,  Dece m ber   201 9   :   5519  -   5528   5526         Fig ure   6 .   Stan da rd f lo w  m on it or i ng (byt es  an d packets   capt ur e d)             Fig ure   7 .   V XL AN b ase d  en ha nced  I PFIX  flo w  m on it or i ng  ( byte s   an d pac ke t   captu red)       6.   CONCL US I O N   The  st ud y   pro po s ed   V XL A N   base d  e nh a nced  I PFIX   fl ow  m on it or in g  syst e m   for  cl oud  overlay   netw orks .   A   fl ow  cl assifi cat ion  m echan ism   base d  on  6 - tu ples  patte rn   an d  VX L A N  bas ed  flo w  rec ord   IP F I X   m essage  to  identify   the  virt ual  traff ic   was   pr op os e d .  T he   propose d  syst e m   can  captur e  the  in visib le   cl ou d  ov e rlay   netw ork  tra ff ic   to  id entify ,  track ,  analy ze  and   m on it or   the  perform ance  of   cl oud  ov e rlay   networ k  serv ic es .  As  the  perf or m ance  of   a  syst e m   is  dyna m ic   a nd   dep e nds  on   m ulti ple  par am et ers,   the  propose d  syst e m   is  capab le   to  c on ti nu ou sly   trac king,   qu a ntifyi ng  a nd   upda ti ng   t he   m on it or ing  r esults.  T he  pro po s ed   m on it or ing  sy stem   can  pr ovide  ne tw ork  operat or s   with   detai le d  in for m at ion   ab out  the  tra ff ic   tra ver si ng    a  li nk ed  a nd  re la te d  inf or m at i on   e sp eci al ly   su it ed  to  th e  m od e r n  cl oud - sc al e  data  center.   It  woul d  hel p  cl oud  netw ork  op e rat or s  a nd  use rs  t o  quic kly  a nd   proacti vely   res olv e  a ny  net w ork - base d  perf or m ance  issue s  with  end - to - en d visi bili ty  an d  act io nab le  i ns ig hts.       ACKN OWLE DGME NTS     This  resea rch  is  fu nded   by   the  Fu ndam e ntal  Re search   Gr ant  Sc hem e  (F RGS )  13 144  ( 2014) .     The  a uthor s  w ou l d  li ke  t o  t hank  t he  Mi ni stry  of  E du cat ion   Ma la ysi a   and  U niv e rsiti   Utara  Ma la ys ia   for  su pp or ti ng a nd  fundin g  t his r e search .       REFERE NCE S     [1]   A.  Vira t ana panu ,   et  al. ,   “ On - de m and  fine   gra in  resourc e  m onit o ring  s y st em  for  serve r  consoli d a ti on, ”  B ey ond  th e   Inte rnet -   Innov a t ions f or F u ture Net works and  S e rvic es ,   pp .   1 - 8,   2 010.   [2]   N.  Chandra ka la   and   B.   Rao,   “ Migrat ion  of  Virtua l  Ma chi n e  to  improve  the  Secur ity   in  Cl oud  Com puti ng, ”   Inte rnational   Jo urnal  of El e ct ri c al  and  Comput er  Engi n ee ring   ( IJE CE) ,   vol .   8 (1) ,   pp.   210 - 219 ,   20 18.   [3]   A.  Bucha de   and   R.   Ingle,  “ Te rn ar y   Tree  Based  Approac h  For  Acc essing  th e  Res ourc es  b y   Overl appi ng  Mem ber s    in  Cloud  Comput ing,”  Inte rna ti onal  Journal  of  El e ct rica l  and  Computer  Engi ne ering  ( IJE CE) ,   vol.   7 (6) ,    pp.   3593 - 3601 ,   2017.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N:  20 88 - 8708       En hance d  I PFI X fl ow mo nitor ing  f or  V XLAN  base d  cl ou d o verl ay netw or k s (Osma n Gha za li )   5527   [4]   S.  Deshpande   a nd   R.   Ingle,  “ Prefe ren ce s  Base d  Custom iz ed  T rust  Model  for  As sessment  of   Cloud  Services, ”  Inte rnational   Jo urnal  of El e ct ri c al  and  Comput er  Engi n ee ring   ( IJE CE) ,   vol .   8 (1) ,   pp.   304 - 325 ,   20 18.   [5]   J.  Shao,   et   a l. ,   “ A  Runti m e  Model  Based  M onit oring  Ap proa ch  for   Clo ud, ”  2010   IEEE  3rd  Inte rnat i onal  Confe renc e  on   C loud  Computing ,   pp.   313 - 320 ,  20 10 .   [6]   D.  Zi ss is  and  D .   L ekka s,  “ Addr essing  cl oud  co m puti ng  sec urity   issues,”   Fut ur.  Gene r.   Comput.   S yst. ,   vol .   28 ,     pp.   583 - 592 ,   20 12.   [7]   J.  Schad ,   e t  a l. ,   “ Runti m e  m ea sur ements  in the   cl o ud, ”  Proc. V LD B  Endow . ,   vol .   3 ,   pp .   460 - 471 ,   2 010.   [8]   S.  Khurram ,   et   al. ,   “ A  Surve y   of  Cloud  Monitori n g:  High  Le vel,  L ow  Le vel ,   Under lay   and  Overl a y , ”  Net apps2015 ,  pp.   1 - 7 ,   2015 .   [9]   S.  Clay m an ,   e t   al. ,   “ Monitoring  virt ual   n et w or ks  with  La tti ce , ”  2 010  IEEE/IF I P  Net work   Operations  and   Manage ment  S y mpos ium  Workshops ,   pp.   239 - 24 6,   2010 .   [10]   J.  S.  W ard   and   A.  Bark er,  “ Vara nus:  In  Si tu  M onit oring   for  Large  Sca le  Cloud   S y stems , ”   IE E E  5th   Int ernati o nal   Confe renc e  on   C loud  Computing   Technol og y   and  Sci en ce ,   pp .   341 - 344 ,   2013 .   [11]   L.   Deri   and  F.  Fus co,   “ MicroCl oud - base d  net w ork  tra ffi c  m onit oring,”  IFI P /IEEE  Inte rnat iona l  Symposium  on  Inte grated   Net w ork  Manage ment   ( IM) ,   2013.   [12]   V.  Mann,   e t  a l. ,   “ Li v ing  on   the   edg e:   Mo nit oring  ne twor k  flows  at   the  edge   in  cl ou d  dat a  ce nt ers,”     Fi ft h   Int ernati on al  Conf ere nce o n  ( COMSNETS ) ,   pp.   1 - 9 ,   2013 .   [13]   “ NetFlow , ”   20 18,   [Onlin e] ,   Avail ab le :   htt p s:// ww w.c isco.c om /c /e n/us/prod uct s/ios - nx - os - software / iosnet fl ow/   inde x. h tml.   [14]   S.  Panche n,   et   al. ,   “ InMon  Corpora ti on’s  sF low:  A  Method  for  Monitori ng  Tra ffi c  in  Sw it c hed  and  Route d   Networks , ”   R FC   Editor ,   2001 .   [15]   B.   Claise,   et  al . ,   “ Speci fic a ti on  of   the   IP  Flow  Inf orm at ion  Expor t   Protocol   for   the  Exc h ange   of   Fl ow  Inform at ion,”   RF C  7011 ,  2018 ,   [Onlin e] ,   Avai l abl e :  ht tps:/ / tools . ie tf . org/ht m l/rf c7011.     [16]   T.   Zseb y ,   e t  al. ,   “ Requi rement s  for  IP   Flow   Inform at ion  Export   (IPF IX) , ”   IETF  RF C  3917 ,  2004 ,  [Online] ,   Avail ab le :   htt p :/ / tool s.i et f. org /htm l/ rfc 3917.   [17]   T.   Zseb y ,   et   al . ,  “ IP  Flow  Infor ma ti on  Export   (IP FIX )  Applic abi l i t y , ”   RF C  5472    I nte rnet  Engi ne ering  Tas k  Force,   2009.   [18]   B.   Pfaff,   e t  al . ,   “ Ext endi ng  Net workin g  int o  the  Virtua liza ti on  Lay er , ”   Proc ee d ings  of  the   8th  ACM  SIGCO MM ,  2009 .   [19]   S.  M.  V.  Ja cobson   and   C.   L ere s,   “ li bpca p :  Pack e t  ca p ture  li br ar y , ”   Berk el e y ,   CA ,  La wren ce   B erk el e y   La bor at or y ,   2009.   [20]   T.   Zseb y ,   et   al . ,  “ Sam pli ng  and  fil te r ing  techn ique s  for  IP  pac ket   sel ection, ”   RF C  5475  ( Pro posed  Standard)   Inte rnet   Engi n eer ing  Tas k  Force ,  2009.   [21]   M.  Maha li ngam . ,   “ VX LAN:  A  F ramework  for  O ver lay i ng  Virtual ized  Lay er  2  Networks  over   Lay er  3  Networks, ”   RF C  7348   Int erne t Engi ne ering T ask  Force ,   201 4.   [22]   S.  Khurram   and   O.  Ghaz al i ,   “ Design  and  D eve l opm ent   of  VX LAN  Based  Clou d  Overl a y   N et w ork  Monitori ng   S y stem a nd   Environm ent , ”  Infor mation  Techno lo gy  –   N ew  Gen erati o ns ,  Spring er,  vol .   738 ,  pp.   14 1 - 147,   2018 .   [23]   “ IP  Flow  Inform at ion   Expor t  (IPF IX)  Ent it i es, ”  2013 ,   [Onl in e] ,   Available:  h tt ps:// ww w.i ana . org/a ss ignments/   ipfi x/i pf ix. xm l.    [24]   “ SiLK, ”  ( CER T  Net SA)   Carnegie Me l lon  Uni ve rs i ty ,   2018 ,  [Onlin e ] ,   Avail ab le :   htt p s:// tool s.n et sa . c e rt. org/si lk/ .     [25]   “ iPerf  -   The   TCP,  UD P  an d  SC TP  net wo rk  bandwidt h  m ea surem ent   to ol , ”  2018,   [On li ne] ,   Avail ab le:   htt ps:// ipe rf . fr/ .     [26]   “ Minine t:   An  Instant   Virtu al  Network  on  y our  La ptop  o r  PC   –   Minine t , ”  2018,   [On li ne] ,   Avai la bl e :  htt p://m ini net.or g/.     [27]   “ Open  vSw it ch , ”  2017 ,  [Onlin e] ,   Avai la b le :   htt p : // openvswitc h . or g/.     [28]   “ YAF  -   Yet  Ano the r  Flowm et er , ”  2018,   [Onlin e] ,   Avai la b le :   htt p s:// tool s.n et sa . c e rt. org/ y a f/ .       BIOGR AP H I ES   OF  A UTH ORS          Osman  Gha z ali   is  an  As soci a te   Profess or  an d  the   Depu t y   Dea n  of  Schoo l  of  Com puti ng ,   Univer siti   Utar a   Malay s ia.  Os ma n  holds  a  Ph.D.   degr ee   in  Info r m at ion  Technol og y   (Networki n g)   from   A wang  Had  Sall eh  Gradua te   School,   Univ ersit i  Utar a  Mal a y si a  (AH SG S).   He  did  his  po st - do ct ora l  as  a  r ese arc h   sci ent ist at   the School   of   E ngine er ing  and   Applie d  Sci ence ,   As ton  Univer si t y   (EAS)  in  2012.   In  2011,   Os m an   was  the   Hea d  of  the   Com pute r   Scie nce   Dep artm ent ,   School  of  Com puti ng,   Univer siti   Utar a  Malay si a.   Prior  to   tha t,   fr om   2009  to  2011,   he  w as  the   Techni ca l   Chai rpe rson  a t  the   Univer si t y   Te a chi ng  a nd  L ea rning  C ent e r,  Univer siti   Ut ar a  Malay si a.   Dr.  Os m an  has  m or e  tha n   100  publ i ca t ions  as  ref ereed  book  ch apter s  and  ref ereed  t e chni c al   p ape rs  i n   journa ls  and  con fer enc es.   He   is  t he  co - found er  a nd  senior  m ember  of  th e  In te rNe tworks  Resea rch   La bora tor y .   He i s a lso a mem ber   of  the IEEE and the  ACM .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  9 , N o.   6 ,  Dece m ber   201 9   :   5519  -   5528   5528     Sh ah z ada  Kh u rr am   is  a  Ph . D.   ca ndid at e  in  th e  field  of  Com pute r   Networks  a t  Univer siti   Utar a  Malay s ia.  He  is  cur ren t l y   serving   as  an  As sistant   Profess or  in  the   Com pute r  Scie n ce   Dep art m ent   i n  Islamia  Univer si t y   Baha wa lpur, Paki stan.   His  r ese arc h   intere sts  in cl ude  Ov erl a y   n et works ,   IoT  and  Bloc kch ai n  Tech nologi es.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.