Qué son las Redes Definidas por Software

También conocidas como Software Defined Networks o SDN representan la nueva generación de infraestructuras de Telecomunicaciones controladas mediante software. En este artículo analizaremos sus características, funcionamiento y aspectos más importantes.

¿SDN representa a las Redes del Futuro?

A pesar de no ser una tecnología tan reciente, es curioso que a día de hoy es que apenas algunas empresas del sector de las Telecomunicaciones y Proveedores de Servicios están comenzando a implementarlo.

La mayoría de los Internet Service Providers o ISPs han desplegado sus infraestructuras de Redes basándose en tecnologías como IP/MPLS para el transporte de servicios de Voz, Datos y Video.

El motivo por el cual no se había implementado hasta hace poco se debe a que muchos ISPs han venido trabajando con redes basadas en IP/MPLS con enrutamiento durante décadas. En parte debido a la complejidad de migrar toda una plataforma a SDN, otras causas se deben a las limitaciones de equipos de routing & switching tradicionales que no se adaptan completamente a SDN.

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Otra causa se debe al desconocimiento de esta tecnología. Por lo cual aquellas empresas que entienden los enormes beneficios de SDN han logrado posicionarse rápidamente en el mercado.

Sin embargo la filosofía de las Redes Controladas por Software acabarán dominando el mercado de las empresas del sector de las Telecomunicaciones, especialmente en Redes de Centros de Datos, infraestructuras de Telefonía Móvil, Redes de Campus empresariales, entre otros debido a que no solo facilitan el despliegue y la operación de las infraestructuras de Redes de Datos sino que además le proporcionan la capacidad de responder a las necesidades actuales, especialmente frente a tendencias tecnológicas como el 5G, el FTTx, el IoT y el Big Data.

Beneficios de SDN

Las redes SDN proporcionan gran variedad de ventajas para las empresas y los proveedores de servicios. Acá dejamos una lista de las más importantes:

• Eficiencia de la red: SDN separa las funciones del plano de control del plano de usuario a esto se le conoce como Control and User Plan Separation (CUPS). Esto hace que los equipos intermedios de red no tengan que malgastar recursos de memoria y procesamiento para tomar decisiones, sino que solamente se concentran en el reenvío de datos, incrementando de esta manera la eficiencia operativa.
• Reducción de costos: esta tecnología además trabaja de la mano con otra conocida como Network Function Virtualization (NFV) que permite virtualizar gran variedad de nodos de red, sin necesidad de invertir en nuevo hardware físico.
• Alta escalabilidad: permite crear diferentes topologías de red LAN o WAN bajo una misma infraestructura física de Telecomunicaciones. Esto proporciona una enorme escalabilidad dado que podemos crear nuevos nodos virtualizados y agregar nuevos servicios de forma muy rápida y eficiente.
• Mayor control: En SDN se tiene la figura del controlador de red, quién se encarga de supervisar y gestionar a todos los equipos de acceso y transporte que conforman la topología de la red. No solo es quién decide el comportamiento y tratamiento del tráfico, sino que además optimiza el uso de recursos de hardware como memoria, CPU y ancho de banda.
• Velocidad de Despliegue: desplegar servicios avanzados como L2VPN/L3VPN anteriormente era una tarea bastante compleja y lenta. Ahora con SDN es posible lograrlo en cuestión de minutos con tan solo unos pocos clics desde una interfaz gráfica de usuario o incluso de forma automática en algunos casos sin la necesidad de intervención de un administrador de red.
• Eficiencia en detección de Fallas: SDN acelera las capacidades para detectar y registrar eventos no deseados en la red. Cortes de fibra óptica, equipos fuera de gestión, errores de transmisión, entre otros.
• Acelera la resolución de fallas: mediante software podemos automatizar ciertos procedimientos de validación y troubleshooting para reducir los tiempos de solución de posibles fallas.
• Tecnología programable: al ser definida mediante software, existe gran variedad de protocolos que permiten configurar, desplegar servicios de red mediante el uso de APIs y lenguajes de programación como Python.

¿Cómo funcionan las redes SDN?

En las redes tradicionales existen equipos que se encargan de realizar tareas tanto a nivel del plano de control (manejo de tablas de enrutamiento, VRFs, señalización, priorización de tráfico, gestión de recursos) como a nivel del plano de usuario (reenvío de datos).

Esta modalidad de funcionamiento hace que cada equipo tenga que realizar todas estas tareas a la vez con lo cual se consumen recursos físicos de memoria, almacenamiento, procesamiento y ancho de banda.

SDN por su parte separa las funciones del plano de control del plano de usuario. Esto lo logra retirándole las tareas de control a los equipos de Acceso (nodos 4G/5G, Puntos de Acceso inteligentes) y Transporte (Equipos de Routing & Switching) para asignárselos a un nuevo elemento externo conocido como Controlador de la Red. El cual es básicamente un Software alojado en uno o más servidores centralizados.

De esta manera, los equipos intermedios de red no toman decisiones, se encargan solo de reenviar los datos de acuerdo a las órdenes del controlador central de la red. En nuestro Curso Profesional de SDN explicamos en detalle cómo funciona esta tecnología en cada una de sus capas y protocolos involucrados.

Características de las Redes SDN

Las Redes controladas por Software presentan una serie de características que las hacen únicas frente a otras tecnologías tradicionales como Frame Relay, ATM o MPLS.

• Separan las funciones del plano de control del plano de usuario.
• Introducen la figura de un controlador de la red que puede integrarse de forma muy sencilla tanto en un esquema centralizado como en un esquema distribuido.
• Se apoyan en el uso de protocolos para la comunicación entre el controlador y los equipos intermedios de la red.
• Utilizan el ancho de banda de la red de forma mucho más eficiente.
• Son abiertas a los lenguajes de programación como Python o Java con lo cual se introducen nuevas posibilidades que las redes tradicionales no tienen la capacidad de aprovechar.

Seguridad en las Redes SDN

Al ser una filosofía diferente a los esquemas tradicionales de las redes IPv4 o IPv6, por supuesto introduce ciertos aspectos necesarios para garantizar la seguridad.

La comunicación entre el controlador y los equipos de red se realiza mediante ciertos protocolos especiales, algunos de ellos involucran el cifrado extremo a extremo de los datos.

La comunicación entre el controlador y las interfaces gráficas de usuario se realizan con protocolos seguros como HTTPS y HTTP/2.

SDN proporciona la capacidad de contar con más de un controlador de la red utilizando un esquema con diversas máquinas virtuales que contengan controladores de red dentro de una Nube Privada o Híbrida. Esto garantiza que si ocurre una falla con alguna de las máquinas virtuales que contienen al controlador, existe redundancia que garantizará la correcta operación de la red.

Una buena implementación y despliegue de redes SDN requiere que el equipo técnico esté altamente capacitado y que elabore una estrategia eficiente que ayude a lograr los objetivos propuestos.