Implementación de una red híbrida SDN/MPLS para la gestión de servicios diferenciados mediante simulación de tiempo real GNS3

Abstract

Con el aumento de nuevos dispositivos y aplicaciones, la última década ha sido testigo de un crecimiento exponencial del volumen de tráfico en las redes de comunicación (Experimen, 2017), por otra parte, dadas las situaciones de pandemia del COVID19, el uso de servicios de streaming, VoIP y WEB (Bahnasse et al., 2018) demanda de grandes recursos donde la calidad de servicio (QoS) se vuelve un tema muy crítico. Según (Servicio, 2016) la QoS se define como un conjunto de tecnologías que permiten a los administradores de red manejar los efectos de la congestión del tráfico usando óptimamente los diferentes recursos de la red, en lugar de ir aumentando continuamente capacidad, sino distribuirlo de acuerdo a las necesidades de la empresa. La gran mayoría de empresas en el Ecuador utilizan redes con el protocolo MPLS (Sonny Eli Zaluchu, 2021), pero tal y como lo menciona en su caso de estudio muchos de los routers con los que se operan ya han cumplido su vida útil o se encuentran obsoletos, también uno de los problemas que se llegan a presentar es el limitado crecimiento de capacidades de transporte dando como resultado que este tipo de redes ya no pueden soportan la demanda del tráfico actual. Dada su infraestructura y administración cerrada las redes MPLS no permiten los cambios dinámicos (Bahnasse et al., 2018) ocasionando que no se puedan alinear a las necesidades de negocio por su retardo en el despliegue, mala gestión de los recursos e interrupciones en su servicio (Sinha et al., 2017). El paradigma denominado SDN junto con el protocolo OpenFlow proporciona muchas funciones nuevas para gestión del tráfico (Xie et al., 2019), entre muchos de los beneficios que proporciona OpenFlow está su capacidad de enrutar y redireccionar el tráfico según el patrón de la red, por lo tanto nos abre un área muy amplia para la investigación sobre ingeniería de tráfico (Wiley, 2020), pero no todo lo que puede aportar SDN se encuentra en OpenFlow, sino que al permitirnos separar el plano de control del plano de datos nos permite mayor flexibilidad para la expansión de las redes. En este sentido, uno de los puntos importantes de las redes SDN se encuentra en plano de control, al cual se le puede definir como el cerebro de la arquitectura (Wu et al., 2020), esta es la plataforma de código abierto para SDN OpenDayLight, la cual se encarga de proporcionar el control programático centralizado, así como la supervisión de los dispositivos de red (Badotra & Singh, 2017) y su compatibilidad con OpenFlow , implementando funcionalidades como el descubrimiento de la topología, descubrimiento de rutas diseñadas, asignación de recursos de manera eficiente, entre otras. Por otra parte, la arquitectura horizontal que nos brinda las redes SDN fomenta la interoperabilidad y potencia la innovación, permitiendo que tan pronto la red comience a operar el controlador que tiene una vista general de la topología y una mejor capacidad de programación es capaz de superar las formas de descubrimiento de rutas de MPLS (Vissicchio et al., 2014). Con esto es muy claro que si se realiza una red híbrida SDN/MPLS utilizando las ventajas que nos llegan a ofrecer como; la reutilización de infraestructura MPLS existente, menor cantidad de interrupciones en los servicios, mejor asignación de los recursos y reducción de costes en equipos. En Ecuador la investigación en esta área es prácticamente una incógnita (Sinha et al., 2017), tomando en cuenta de que según las últimas estadísticas únicamente la transmisión de video por IP ocupa el 82% del tráfico IP total (Servicio, 2016), si a esto le sumamos el tráfico que se genera con VoIP y WEB sin duda alguna que el escenario establecido a analizar es muy prometedor.