Diseño y simulación de una arquitectura de red definida por software en base al protocolo OpenFlow

Abstract

Las redes de telecomunicaciones fueron evolucionando a lo largo de la historia con el objetivo de satisfacer las necesidades tecnológicas de instituciones gubernamentales, instituciones académicas, empresas y sobre todo de los usuarios finales, pero en la actualidad se percibe que las redes tradicionales no son lo suficientemente flexibles para reconfigurarse y adaptarse rápidamente de forma automática a la gran variedad de servicios demandados. En el presente proyecto se presenta una alternativa en la administración de las redes de datos tradicionales con la implementación de una arquitectura de red que permita de manera eficaz una mayor flexibilidad, automatización, gestión y control centralizado, con la filosofía enfocada en la programación de las redes o más conocida como redes definidas por software (SDN - Software Defined Networking), que tienen como aspecto fundamental eliminar la inteligencia de los dispositivos de interconexión desacoplando el plano de datos del plano de control, delegando las capacidades de este último a un elemento llamado controlador SDN. La simulación de la arquitectura de red definida por software se la realizó en un escenario virtual utilizando exclusivamente software libre, haciendo énfasis en la caracterización del protocolo OpenFlow y en el desarrollo de las aplicaciones que se realizaron tanto para el emulador Mininet como también para el controlador SDN Ryu. Para verificar su funcionamiento, se desarrolló y se implementó el protocolo de árbol de expansión para gestionar los caminos redundantes en la topología de la red virtualizada, se comprobó el cumplimiento de los protocolos de comunicación entre los dispositivos de la red con el programa Wireshark, se analizó a detalle lo que acontece en el interior de los hosts y switches al momento de generar tráfico de datos a través de la red, y por último se analizaron a detalle los tiempos de respuesta en la comunicación entre los hosts de la red mediante tres pruebas diferentes.