Estudio e implementación de tecnologías overlay en redes definidas por software SDN

Abstract

La necesidad de desarrollo de las redes basadas en software o SDN, nacen bajo el paradigma de la computación en la nube o Cloud Computing y la virtualización. La complejidad física de la red actual y la gran cantidad de protocolos existentes en entornos en los que abundan los desarrollos propietarios o privados, dificultan la gestión eficiente de la red. Actualmente, los arquitectos de red, ante la elevada demanda de datos, buscan soluciones más flexibles que les permitan gestionar de manera eficiente estos recursos. En este TFG se estudiarán las redes definidas por software, sus tecnologías, protocolos, arquitecturas y mecanismos de control de tráfico. Se expondrán las limitaciones de las redes actuales y cómo SDN es capaz de solventar algunos de estos problemas mediante la integración de las ventajas que introduce este nuevo paradigma, en comparación con las tecnologías utilizadas hasta ahora en un entorno tanto teórico como práctico. En cuanto al desarrollo del TFG, en primer lugar, se desplegará un laboratorio virtual con la demostración del funcionamiento de un controlador centralizado en SDN. En segundo lugar, se analizarán las principales tecnologías aplicadas al entorno SDN y se realizarán pruebas dentro de un laboratorio virtual de desarrollo propio. En ambos casos prácticos se dará prioridad a las soluciones opensource o de código abierto, siempre que sea posible. En conclusión, se pretende defender las ventajas de SDN, por su escalabilidad, adaptabilidad y flexibilidad, generando en paralelo un adecuado punto de partida para nuevos estudios de mayor profundidad que pudieran ser de interés.

La necessitat de desenvolupament de les xarxes basades en programari o SDN, neixen sota el paradigma de la computació en el núvol o Cloud Computing i la virtualització. La complexitat física de la xarxa actual i la gran quantitat de protocols existents en entorns en els quals abunden els desenvolupaments propietaris o privats, dificulten la gestió eficient de la xarxa. Actualment, els arquitectes de xarxa, davant l'elevada demanda de dades, busquen solucions més flexibles que els permetin gestionar de manera eficient aquests recursos. En aquest TFG s'estudiaran les xarxes definides per programari, les seves tecnologies, protocols, arquitectures i mecanismes de control de trànsit. S'exposaran les limitacions de les xarxes actuals i com SDN és capaç de solucionar alguns d'aquests problemes mitjançant la integració dels avantatges que introdueix aquest nou paradigma, en comparació amb les tecnologies utilitzades fins ara en un entorn tant teòric com pràctic. Quant al desenvolupament del TFG, en primer lloc, es desplegarà un laboratori virtual amb la demostració del funcionament d'un controlador centralitzat en SDN. En segon lloc, s'analitzaran les principals tecnologies aplicades a l'entorn SDN i es realitzaran proves dins d'un laboratori virtual de desenvolupament propi. En tots dos casos pràctics es donarà prioritat a les solucions opensource o de codi obert, sempre que sigui possible. En conclusió, es pretén defensar els avantatges de SDN, per la seva escalabilitat, adaptabilitat i flexibilitat, generant en paral·lel un adequat punt de partida per a nous estudis de major profunditat que poguessin ser d'interès.

The need for the development of software-based networks or SDNs is born under the paradigm of Cloud Computing and virtualization. The physical complexity of the current network and the large number of existing protocols in environments where proprietary or private developments abound, hinder the efficient management of the network. Currently, network architects, faced with the high demand for data, are looking for more flexible solutions that allow them to efficiently manage these resources. This dissertation will study software-defined networks, their technologies, protocols, architectures and traffic control mechanisms. The limitations of current networks will be exposed and how SDN is able to solve some of these problems by integrating the advantages introduced by this new paradigm, compared to the technologies used so far in a theoretical and practical environment. Regarding the development of the TFG, firstly, a virtual laboratory will be deployed with the demonstration of the operation of a centralized controller in SDN. Secondly, the main technologies applied to the SDN environment will be analyzed and tests will be carried out in a virtual laboratory of our own development. In both case studies, priority will be given to open source solutions, whenever possible. In conclusion, the aim is to defend the advantages of SDN, due to its scalability, adaptability and flexibility, generating in parallel a suitable starting point for new studies of greater depth that could be of interest.