TAZ-TFG-2018-4629


Estudio de redes definidas por software (SDN) y su aplicación a la ingeniería de tráfico

Cay Delgado, Alfonso
Canales Compés, María (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2018
Departamento de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones, Área de Ingeniería Telemática

Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación

Resumen: La complejidad física de la red actual y la gran cantidad de protocolos existentes en entornos en los que abundan las implementaciones propietarias dificultan en gran medida una gestión eficiente de la red. Esto ha hecho que se opte por la búsqueda de una solución más flexible y que permita gestionar de manera eficiente los recursos disponibles. De este modo, debido a las necesidades actuales, nacen las redes definidas por software (Software Defined Networking (SDN)). Este nuevo paradigma introduce una nueva forma de ver las redes, haciendo que el plano de datos y el de control se encuentren totalmente desacoplados. Así, SDN permite una centralización de la red por medio de un controlador central, además de facilitar en gran medida la gestión de los equipos en entornos multi-vendor gracias al protocolo OpenFlow. Todo esto hace que la complejidad de las redes se vea reducida y se incremente su agilidad y escalabilidad. Además, el proceso de innovación en este campo se ve beneficiado en gran medida debido al hecho de tratarse de redes programables. En este TFG se ha estudiado la aplicación de las redes definidas por software a la Ingeniería de Tráfico (Traffic Engineering (TE)), que engloba la aplicación de la tecnología y los principios científicos a la medida, caracterización, modelado y control de tráfico de Internet. 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 con las de las tecnologías utilizadas hasta ahora. De esta unión nacen arquitecturas como la basada en PCE (Path Computation Element), que permitirá introducir en el funcionamiento de SDN este elemento, encargado exclusivamente del aprovisionamiento de recursos a los equipos de red. Esta arquitectura servirá como referencia para realizar una implementación propia, que se utilizará para estudiar y analizar el potencial de la definición de redes mediante software y el control centralizado que permiten realizar sobre la red. De esta manera, se pretenden sentar las bases para futuros trabajos, creando herramientas modulares y flexibles que permitan añadir complejidad al entorno fácilmente. En cuanto al desarrollo del trabajo, en primer lugar, se ha seleccionado el software necesario para poder realizar la implementación del escenario escogido. Mininet, un software especialmente orientado al estudio de SDN y el protocolo OpenFlow, ha permitido la creación de topologías de red virtuales controladas mediante el controlador de código abierto OpenDaylight (ODL), mientras que los demás módulos se han implementado mediante script en Python. Verificado el funcionamiento de la implementación realizada, comparando los resultados con escenarios de referencia sin SDN, se ha estudiado la viabilidad de la solución para realizar Ingeniería de Tráfico. Para ello, se ha estudiado el overhead de señalización generado en diversos escenarios, así como la capacidad de adecuar la provisión de recursos en la red a demandas dinámicas del tráfico y anomalías detectadas en la red, proporcionando selectivamente los caminos necesarios. En conclusión, se ha confirmado la flexibilidad de SDN, así como su potencial escalabilidad, generando un adecuado punto de partida para nuevos estudios de mayor profundidad.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado

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