Introducción SDN Whitepaper

WHITEPAPER | JUNIO 2016
Introducción a SDN
INTRODUCCIÓN A SDN
WHITEPAPER | JUNIO 2016
Resumen
¿Qué es SDN?
Todos hemos escuchado hablar o leído en
algún artículo acerca de SDN. Pero, ¿de
qué se trata exactamente esta nueva
tecnología, cada vez más próxima a ser
una realidad en nuestras redes? Este
artículo intenta acercar al lector de una
manera introductoria a este nuevo
mundo que se avecina y ayudarlo a
comprender los aspectos más relevantes
de esta tecnología. Explicaremos de una
forma sencilla qué es SDN, al igual que
los beneficios que concede, y por último,
explicaremos los pasos a seguir para
realizar la migración de todas aquellas
redes que se quieran trasladar a este
universo de una forma paulatina y en el
mediano plazo.
Software-Defined Networks, también conocido como SDN, es
una tecnología de red emergente donde el control de la red es
separado del plano de forwarding de tal manera que pueda ser
programable en un ambiente virtualizado antes de que los
cambios reales sean implementados y actúen en la red física.
En un inicio se pensó como un principio aplicable solo a una
máquina individual pero con la aparición de la nube se ha
podido desarrollar un protocolo que trata de una forma
abstracta a los elementos que lo componen, adquiriendo así la
red el trato de entidad lógica o virtual. La inteligencia de la red
está centralizada y la infraestructura de la misma está aislada
de las aplicaciones. Gracias a ello, enterprises y service
providers acceden a gran capacidad de programación,
automatismo y control, mientras que pueden construir redes
con una alta escalabilidad y flexibilidad, que se adaptan a los
rápidos cambios existentes en el mercado actual.
La figura 1 muestra un esquema lógico de SDN. Como hemos
dicho anteriormente, la inteligencia de la red se centraliza de
una manera lógica en controladores SDN basados en software
que mantienen una visión global de la red. Esto hace que la
red sea vista por aplicaciones y políticas como una única
entidad en la cual se pueden realizar operaciones en tiempo
real y en función de los recursos disponibles. De esta forma se
logra una visión integral de la red y de sus recursos a diferencia del enfoque tradicional en el cual cada elemento de red
obtiene insights de la misma a partir de la información
recibida de sus vecinos.
APPLICATION LAYER
Business applications
API
API
API
CONTROL LAYER
SDN
Control
Software
Network Services
Control Data Plane interface
(eg., OpenFlow)
INFRASTRUCTURE LAYER
Network device
Network device
Network device
Network device
Network device
Figura 1.
Arquitectura SDN
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INTRODUCCIÓN A SDN
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Otro de los avances que presenta esta nueva tecnología es la
capacidad de gestionar la red independientemente del tipo de
equipos presentes en ella y de sus vendors, lo cual simplifica
enormemente el diseño de la red y su operación. Lo único que
necesitan estos equipos es poder interpretar un protocolo que
les permita interactuar con la red y el controlador SDN de la
misma, en forma agnóstica. Dicha necesidad se resuelve
actualmente mediante el uso de protocolos de tipo OpenFlow
(hay otras aproximaciones como la Red Overlay de Juniper
Networks, por ejemplo). Los mismos son utilizados para
comunicarse con el controlador SDN y permiten a los equipos
ser gestionados, administrados y configurados por éste,
consiguiendo así diseñar la arquitectura de la red de forma
remota. Gracias a estas características, se consigue un plano
de control centralizado y un plano de forwarding distribuido
tal como se observa en la siguiente figura:
SDN Controller
Beneficios de SDN
La tecnología SDN permite a los ingenieros hacer frente al
dinamismo de las aplicaciones de hoy en día al permitir
adaptar la red de una manera rápida y precisa a todos los
cambios que se dan y reducir la complejidad de las operaciones y actividades de gestión que se realizan sobre la misma.
Los beneficios que obtienen tanto el sector Enterprise como los
Service Providers con SDN son:
• Control centralizado de ambientes multivendor: gracias a la
integración de controladores SDN y la utilización del protocolo
OpenFlow, equipos de diferentes tipos y de distintos vendors
pueden ser controlados de forma centralizada y con un
lenguaje de programación común a todos ellos.
• Complejidad de operaciones reducida: se logra una mayor
automatización de operaciones que hoy en día es necesario
realizar en forma manual.
Control plane
Forwarding plane
• Mayor capacidad de innovación: SDN permite adaptar la red
a las necesidades del mercado en forma dinámica admitiendo
la introducción de nuevos servicios o aplicaciones de manera
rápida y transparente.
• Aumento de la seguridad y confiabilidad de la red: para el
administrador de la red es posible crear nuevas políticas de
manera eficaz, volviendo a la red más dinámica y segura.
• Granularidad en el control de red: las políticas se pueden
implementar de forma granular pudiendo separar el grado de
profundidad de las mismas en base a la sesión, usuario, equipo
o aplicación.
Figura 2.
Plano de control y de forwarding en SDN
Por medio de estos avances, los ingenieros de red pueden
configurar automáticamente la red en lugar de tener que
programar varias líneas de código en diferentes equipos para
conseguir el resultado deseado. De la misma forma, la red se
puede adaptar a los cambios en tiempo real, por lo que no se
requieren horas o incluso días para poder adecuarla ante una
contingencia, logrando con esto una mejor performance y
menores tiempos de respuesta.
• Mejor experiencia del usuario final: todos los beneficios que
aporta SDN a la gestión y entrega de servicios son transparentes para el usuario y permiten mejorar considerablemente su
experiencia a la hora de utilizar la red.
Adicionalmente, SDN permite abstraer la red de manera tal
que se puedan instalar APIs e implementar servicios de red
tales como: routing, multicast, seguridad, control de acceso,
ingeniería de tráfico, calidad de servicio, optimización de los
equipos, gestión de políticas, etc., y comprobar virtualmente el
trabajo realizado antes de ejecutar las órdenes, para asegurar
su correcto funcionamiento y su concordancia con los
resultados planificados.
En conclusión, los managers tienen la posibilidad de diseñar,
configurar, gestionar, asegurar y optimizar la red de una
manera más dinámica y eficiente.
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INTRODUCCIÓN A SDN
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Conclusión
Siguientes pasos para
el ingeniero de redes
Luego de lo visto anteriormente, es evidente que la visibilidad,
usabilidad y las capacidades de la red aumentan exponencialmente con SDN, pero la gran pregunta es: ¿qué tan fácil es
implementar esta tecnología en una red? Claramente el
cambio a nivel infraestructura de la red es importante. Es por
ello que, al igual que sucedió con la introducción de IPv6, se
debe generar un plan a mediano plazo para realizar esta
migración de tecnologías.
Para realizar la implementación de SDN en forma gradual, se
recomienda una serie de pasos a seguir:
En Iquall Networks estamos convencidos en que el abordaje de esta
tecnología es algo inevitable para cualquier ingeniero de redes. Es por ello
que acompañamos a nuestros clientes en la región en todos los aspectos
que conlleva este desafiante camino y creemos que hay una serie de pasos
comunes para cualquier persona interesada en adentrarse en SDN:
1. Centralización de la gestión de la red
Se requiere implementar las funcionalidades típicas de un
orquestador, para poder obtener una visión global de la red y
así tener acceso a todos los equipos distribuidos en ella, de
manera de poder aplicar configuraciones, analizar información
o monitorearlos. Hoy en día existen diferentes elementos de
este tipo como por ejemplo Junos Space de Juniper Networks
por nombrar uno de ellos.
1) Capacitación: estar leyendo el presente whitepaper ya es un primer paso
en esta dirección, pero los cambios que se producen en la forma tradicional
de pensar las redes son tan significativos que implican conocer al detalle
todas las posibilidades que ofrece SDN para poder explotar al máximo su
potencial. Nuestros cursos cubren los aspectos más relevantes de esta
tecnología desde sus fundamentos hasta su implementación y están
orientados a distintos tipos de audiencias:
http://www.iquall.net/es/tecnologia/sdn-nfv/sdn-nfv-cursos.html
2. Virtualización
Se debe pasar a un esquema en que los servicios sean
ejecutados a través de máquinas virtuales, las cuales implementen las mismas funciones que los equipos de hardware
dedicados, hoy desplegados en la red. Este paso es el nexo con
la tecnología conocida como Network Functions Virtualization
(NFV), la cual está fuera del alcance del presente artículo.
2) Aplicación: comprender todos los aspectos alrededor de SDN permite
identificar cuáles son las mejores prácticas para hacer realidad esta
tecnología en la red. Nuestros servicios de networking acompañan a
nuestros clientes a la hora de relevar y diseñar un plan de implementación
que permita llevar adelante los pasos necesarios para lograr beneficios
reales que efectivamente mejoren su negocio:
http://www.iquall.net/es/servicios/servicios-profesionales/
3. Centralización del plano de control
Se debe centralizar el controlador y de esta manera dejar que
“el cerebro” tenga una visión completa y centralizada de toda
la red, para así poder saber de forma rápida qué eventos están
ocurriendo y poder actuar en consecuencia.
4. Optimización de hardware
Una vez que todos los pasos anteriores se lleven a cabo
podemos centrarnos en potenciar nuestro hardware para
sacar el máximo rendimiento a nuestra red. Ya no serán
necesarios equipos de una sola tarea, sino que podremos tener
interconectados máquinas en las cuales coexistan diferentes
servicios acorde a las necesidades de cada momento, con un
ahorro en el consumo de energía y de espacio requeridos.
3) Despliegue y operación: una vez determinado cuál es el punto de
llegada, cuáles son los resultados esperables y cuál es el camino a seguir, es
momento de llevar a la práctica todas las tareas necesarias para alcanzar
los objetivos planteados. Nuestros servicios son brindados por ingenieros
con amplia experiencia en este tipo de redes y permiten que nuestros
clientes logren una transición gradual y segura hacia SDN tanto durante las
etapas de implementación como post-implementación:
http://www.iquall.net/es/servicios/operaciones/
Siguiendo estas etapas se espera tener un cambio gradual y
transparente en las redes tal y como las conocemos hoy en
día. Es importante estar preparado y tener claro las diferentes
fases que este cambio implica para así no quedar relegados en
este futuro inmediato llamado SDN que cada vez más, se está
convirtiendo en el presente de las telecomunicaciones.
Referencias
[1] O´Reilly, “MPLS in the SDN Era”.
[2] ONF, “Software-Defined Networking: The New Norm for Networks”.
[3] HP, “Prepare for software-defined networking”.
[4] Farpoint Group, “Next-Generation Enterprise LANs: Unified
Networking and SDN”.
[5] SDN and OpenFlow World Congress, “Network Functions
Virtualisation”.
[6] Future of Network Documentary, “Uncovering Software-Defined
Networking”.
[7] Juniper Networks, “ChalkTalk on Software Defined Networks (SDN)”.
© Iquall Networks Inc. 2016
www.iquall.net
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