Lógica de control y gestión de la arquitectura

La tendencia de descentralizar la inteligencia de los equipos de red y con ello abaratar costes conduce al uso de Red definida por software (SDN) y Virtualización de funciones de red (NFV), esta es una tendencia que están adoptando todas las compañías de telecomunicaciones que además de permitir el ahorro de costes consigue reducir la complejidad a la hora de agregar nuevas funcionalidades de red, políticas, seguridad etc. Estas dos tecnologías se estudian a continuación desde el punto de vista de la arquitectura de red, en la figura 2.11 se pude ver en cuantos campos aplica y reconocer la importancia por su integración en tantos sistemas.

Red definida por software

La utilización de este tipo de redes permite la reducción de los costes, aumenta la flexibilidad y agilidad de la red y permite el despliegue de nueva aplicaciones y actualizaciones rápidamente. La arquitectura que propone desacopla el control de la red del tráfico de usuario, habilitando el control de la red pasando a ser programable y haciendo que la infraestructura física sea transparente para las aplicaciones y los servicios de red.

Se define la Red definida por software como:

 Directamente programable: El control de la red es programable a causa de su separación del plano de usuario.

 Gestión centralizada: La inteligencia de la red está centralizada en los controladores RDS manteniendo una visión global de la red, la cual para las aplicaciones es una sola.

 Configuración mediante programación: se facilita la integración de nuevas funcionalidades añadidas a la red, así como el despliegue de actualizaciones.

 Ágil: Permite ajustar el flujo de tráfico de la red adaptándose a los cambios.

 Basada en estándares abiertos: Se simplifica el diseño de la red y de las operaciones ya que las instrucciones son enviadas por controladores RDS en lugar de distintos dispositivos de distintos proveedores con múltiples protocolos.

Así pues, al separar la inteligencia de la red de los elementos que la componen se reduce el coste de los mismos, ya que no es necesario tener equipos que sean capaces de proveer a la red de inteligencia, ya que esta viene de una capa superior. A su vez, simplifica el upgrade de los equipos ya que se realiza de forma centralizada y no es necesario configurar todos y cada uno de los elementos. Esto reduce los gastos operativos y reduce el coste de los equipos. Actualmente los fabricantes son reticentes al uso de RDS ya que los beneficios que obtienen por la venta de equipos se reducen, pero al ser una tendencia que cada vez coge más fuerza y que está presente en todos los foros de telecomunicaciones es algo que tendrán que asumir.

Para la siguiente generación de redes móviles, en lugar de utilizar Internet Protocol (IP), por los problemas existentes, se propone la utilización de RDS para simplificar la construcción de la red con lo que se reducen los costes operacionales, utilizando tecnología de virtualización de funciones de red (VFR), de la que podemos obtener más información en [16]. La arquitectura está controlada por software, la información de control de la red es entregada por la RDS al Nodo C a través de interfaces estandarizadas.

Las RDS se sitúan próximas a las entidades y dispositivos de red de IoT/Internet y de esta manera se descentralizan los R-AP o ACEs próximos a los usuarios. El nodo C, como con los ACEs y R-APs, esta interconectado directamente a la RDS para así completar las funcionalidades de VFR, que es urgente que se adapte al aumento de trafico demandado.

Actualmente la normalización la lleva a cabo la Open Networking Foundation [17]. Virtualización de funciones de red

Los dos principales motivos del uso de esta tecnología son:

 Compartir los medios y capacidades de procesamiento de la señal.

La técnica de virtualización de funciones de red es introducida por primera vez en las redes de quinta generación. Surge a partir de las técnicas de virtualización habituales para dar un paso estableciendo las funcionalidades de la red en un gran número de servidores, switches y almacenamiento, donde se realizarán las funciones propias de la red en un entorno virtual. Con la VFR se realizan grandes mejoras en los mecanismos de gestión de uso de la red, asignando los dispositivos virtuales a los centros de procesamiento, memorias necesarias e interfaces.

Esta tendencia nace a partir de cloud of clouds, el tener los sistemas y los datos en la nube, esto es aplicable a tener los recursos de red, procesamiento y espacio compartidos en la nube de manera que es posible utilizar los recursos de la manera más conveniente, ya que hasta ahora los recursos asignado a una BS eran propios y si estaba haciendo 10% de su uso el otro 90% se perdía, pero con NVF se redistribuyen los recursos bajo demanda, optimizando el procesado y el enrutamiento.

VFR en RDS es utilizada para el procesamiento de paquetes en el plano de usuario y realizar funciones de control de una manera directamente programable añadiendo capacidades para la prestación de servicios y reducir los gastos generales.

La estructura general es la de tener los recursos físicos de hardware separados de los recursos software, dedicados al procesamiento compartido por las distintas RAN y a dar servicio a los propios recursos dentro de cada RAN, que estarán virtualizados. Las funcionalidades de la máquina virtual que se ejecuta dentro del nodo C son las siguientes:

 Permite definir y personalizar la configuración y el modo de trabajo del entorno.

 Permite al usuario, incluso, la configuración del núcleo y de los drivers.

 Presenta de una forma amigable y fácil las herramientas de administración.

Los elementos necesarios para mantener la infraestructura virtual como los servidores de computación de gran volumen, equipos de almacenamiento y switches deben estar situados en el Nodo C. Los datos intercambiados en la capa virtual son totalmente transparentes al proveedor físico, para así proveer el anonimato de los clientes.