Análisis e Implementación de una Red SDN Usando Controladores Open Source
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El documento presenta un análisis de la implementación de una red SDN usando controladores de código abierto. Describe tres topologías de red analizadas con tres controladores diferentes (Ryu, OpenDayLight y Floodlight), midiendo parámetros como ancho de banda, jitter y delay. Los estudiantes concluyen que el rendimiento de los controladores depende de la topología y no se puede determinar cuál es mejor, sino que depende de los requisitos de la red.
Análisis e Implementación de una Red SDN Usando Controladores Open Source
- 1. ANÁLISISE IMPLEMENTACIÓNDE UNAREDSDNUSANDO CONTROLADORESOPEN SOURCE Un enfoque arquitectónico de la red que permite a la red ser controlada de manera inteligente y central.
- 2. NOMBRE O LOGOTIPO Administrar eficientemente un red Desde la década pasada se ha venido impulsando un nuevo paradigma a la migración de la red de datos clásica, que dispone el control descentralizado, a una red de datos futura, con el control centralizado. Quiénes somos Somos estudiantes de pre – grado de la especialidad de Ingeniería de Telecomunicaciones de la Universidad Nacional de Ingeniería. 2
- 3. NOMBRE O LOGOTIPO Equipo Andy Juan Sarango Pre – grado Ingeniería de Telecomunicaciones Alumno de 9no ciclo de la Universidad Nacional de Ingeniería Luis Felipe Soto Pre – grado Ingeniería de Telecomunicaciones Alumno de 10mo ciclo de la Universidad Nacional de Ingeniería Jesus Frara Quispe Pre – grado Ingeniería de Telecomunicaciones Alumno de 9no ciclo de la Universidad Nacional de Ingeniería 3
- 4. NOMBRE O LOGOTIPO El problema Confiabilidad Los controladores “Open Source” se siguen desarrollando y actualizando constantemente Flexibilidad y Escalabilidad La red tradicional posee poca flexibilidad y en consecuencia esto impide que sea escalable Gestión de la red La falta de un gestor adecuado para realizar operación y mantenimiento Costos de equipos El costo excesivo de los equipos de un red clásica y mantenimiento de estos Análisis de red Se necesita analizar topologías comunes y complejas que puedan saturar al controlador 4
- 5. NOMBRE O LOGOTIPO Solución El presente proyecto tiene como objetivos definir las topologías que hagan saturar al controlador para trabajar en situaciones desfavorables, implementar las redes en el escenario de simulación Mininet para los controladores, analizar los parámetros de “jitter”, “packet los” y “delay” para cada escenario usando los tres controladores mencionados. OpenDayLight Es un proyecto de Código Abierto Floodlight Es un controlador SDN desarrollado por una comunidad abierta de desarrolladores Ryu Ryu es un marco de red definido por software basado en componentes 5
- 6. NOMBRE O LOGOTIPO Desarrollo digital Destaque su ventaja principal ○ Creciente complejidad ○ Variabilidad ○ Alto volumen de la carga impuesta (Calidad de Servio – QoS y Calidad de experiencia – QoE) ○ La carga del tráfico debe manejarse de una manera cada vez más sofisticada y ágil 6
- 7. NOMBRE O LOGOTIPO TCP / IP Protocolo estándar de la red Direccionamiento de sistema final de dos niveles. La arquitectura de protocolo construida alrededor de los protocolos TCP e IP, que consta de cinco capas: física, enlace de datos, red / Internet (generalmente IP), transporte (generalmente TCP o UDP) y aplicación. Enrutamiento basado en destino. Control distribuido, autónomo. 7
- 8. NOMBRE O LOGOTIPO Requerimientos para una red moderna ○ El punto principal va aquí • Adaptabilidad • Automatización • Mantenibilidad • Gestión de modelos • Movilidad • Seguridad integrada • Escalado bajo demanda ○ Según Open Networking Fundation (ONF) • Estática, arquitectura compleja. • Políticas inconsistentes. • Incapacidad de escalar • Dependencia del vendedor 8 Data Center Alliance(ODCA) Características negativas de la red tradicional
- 9. NOMBRE O LOGOTIPO “Foundations of Modern Networking: SDN, NFV, Qoe, IoT, and Cloud” 9
- 10. NOMBRE O LOGOTIPO • El plano de datos es simplemente responsable de reenviar paquetes. • El plano de control proporciona la "inteligencia" para diseñar rutas, establecer la prioridad y los parámetros de la política de enrutamiento para cumplir con los requisitos de QoS y QoE y para hacer frente a los patrones de tráfico cambiantes 10 Arquitectura de SDN
- 11. NOMBRE O LOGOTIPO 11 Arquitectura de SDN
- 12. NOMBRE O LOGOTIPO 12 API de SDN • Las API horizontales (este / oeste), que permitirían la comunicación y la cooperación entre grupos o federaciones de controladores para sincronizar el estado para una alta disponibilidad. Plano de control y datos separados Decisiones de reenvío basadas en flujo y no en destino Lógica de control en un controlador SDN externo Plano de control programable directamente.
- 13. NOMBRE O LOGOTIPO Análisis Financiero Una nueva forma de gestionar la red de manera eficiente y rápida a un menor costo 13
- 14. NOMBRE O LOGOTIPO 14 Topología N°1
- 15. NOMBRE O LOGOTIPO 15 Topología N°1 Análisis de Ancho de banda y Jitter para el controlador Ryu
- 16. NOMBRE O LOGOTIPO 16 Topología N°1 Análisis de Ancho de banda y Jitter para el controlador OpenDayLight
- 17. NOMBRE O LOGOTIPO 17 Topología N°1 Análisis de Ancho de banda y Jitter para el controlador Floodlight
- 18. NOMBRE O LOGOTIPO 18 Topología N°2
- 19. NOMBRE O LOGOTIPO 19 Topología N°2 Análisis de Ancho de banda y Jitter para el controlador Ryu
- 20. NOMBRE O LOGOTIPO 20 Topología N°2 Análisis de Ancho de banda y Jitter para el controlador OpenDayLight
- 21. NOMBRE O LOGOTIPO 21 Topología N°2 Análisis de Ancho de banda y Jitter para el controlador Floodlight
- 22. NOMBRE O LOGOTIPO 22 Topología N°3
- 23. NOMBRE O LOGOTIPO 23 Topología N°3 Análisis de Ancho de banda y Jitter para el controlador Ryu
- 24. NOMBRE O LOGOTIPO 24 Topología N°3 Análisis de Ancho de banda y Jitter para el controlador OpenDayLight
- 25. NOMBRE O LOGOTIPO 25 Topología N°3 Análisis de Ancho de banda y Jitter para el controlador Floodlight
- 26. NOMBRE O LOGOTIPO Construcción del diseño Para la construcción del diseño se necesita: 26 ITEM DESCRIPCIÓN MARCA PRECIO POR UNIDAD CANTIDAD PRECIO TOTAL MATERIALES Switch Zodiac FX $119.0 AUD 15 $1785.0 AUD Ordenadores HP US$ 239.27 16 US$ 3828.32 Cables UTP US$ 7.92 41 US$ 324.72 TOPOLOGIA 1 TOPOLOGIA 2 TOPOLOGIA 3 SWITCHS 6 7 14 CABLES 21+6 22+7 27+14 CONTROLADOR 1 1 1 ORDENADORES 6 16 14
- 27. NOMBRE O LOGOTIPO Requerimientos • 4 x 10/100Mbs Ethernet Ports • Amtel SAM4E8CA Processor • Microchip KSZ8795CLX Managed Ethernet Switch • USB Serial and Web Based Configuration • Compatible with OpenFlow 1.0 & 1.3 • Full Open Source Firmware • USB Powered • JTAG debugger and SPI headers • Size: 100mm x 80mm • Weight: 115 grams • 12 Month Warranty ○ Según Open Networking Fundation (ONF) • HP Elite Desktop Computer • Intel Core i5 3.1GHz • 8GB RAM • 1TB SATA HDD • Keyboard & Mouse • Wi-Fi • Dual 19" LCD Monitors (Brands Vary) • DVD-ROM • Windows 10 27 Switch Ordenador
- 28. NOMBRE O LOGOTIPO Escala de tiempo Nuestro plan de acción para 4 meses 2019 01 02 Estado del arte Marzo de 2019 03 04 05 Instalación de controladores Abril de 2019 Resultado y Análisis Mayo de 2019 05 06 07 Conclusiones Julio de 2019 08 09 10 11 12 28
- 29. NOMBRE O LOGOTIPO Financiación Topología N°1 Posee un controlador ,6 switch SDN, 6 host y 27 cables ethernet Topología N°2 Posee un controlador, 7 switch SDN, 16 host y 29 cables ethernet Topología N°3 Posee un controlador, 14 switch SDN, 14 host y 41 cables ethernet 5,555.71 $ 5,077.17 $ 2,387.33 $ 4,878.97 $ Costo total (3 Topología) N°1, N°2 y N°3 29
- 30. NOMBRE O LOGOTIPO Conclusiones En la topología 1 se observa que el controlador Floodlight ligeramente presenta mayor BW, y el controlador Ryu presenta menor jitter promedio. Con respecto al delay en controlador Ryu y el controlador OpenDayLight presetan el mismo delay promedio, el controloador Floodlight presenta un mayor delay. “ ” Andy Sarango, Alumno pre – grado En la topología 2 se observa un mayor BW para el controlador Floodlight, con respecto al jitter, el controlador Floodlight también presenta menor valor respecto a los otros dos controladores. Además el controlador Floodlight presenta menor delay promedio. “ ” Luis Felipe Soto, Alumno de pre - grado En la topología 3 se observa un mayor BW en el controlador OpenDayLight y un menor jitter para el controlador Ryu. Además el menor valor de delay lo presenta el controlador Floodlight. “ ” Jesus Quispe, Alumno de pre - grado 30
- 31. NOMBRE O LOGOTIPO ○ Del análisis de las gráficas se deduce que el rendimiento de los controladores varía según la topología y no se puede determinar que alguno sea mejor que el otro. ○ Lo que podemos obtener como resultado es que todo va a depender de la topología o exigencia que tengamos para poder decidirnos por algún controlador. ○ Para que nuestra red sea confiable necesitamos un controlador que también lo sea y pueda trabajar en distintos escenarios Resumen Escuela Profesional de Ingeniería de Telecomunicaciones 31
- 32. Gracias IEEE ComSoc UNI +51 997172824 comsoc.uni@gmail.com http://reieee.uni.edu.pe/comsoc