Con el objetivo de proporcionar un tratamiento de tráfico diferenciado con soporte de QoS, es necesario que la arquitectura de gestión centrada en el usuario permita orquestar los componentes SDN y NFV para hacerlos trabajar de forma conjunta de tal forma que sus aportaciones individuales sean complementadas entre sí.
En este contexto, la Figura 4.1 (a) muestra el enfoque propuesto en el cual se distinguen dos componentes fundamentales. Por una parte, todas las entidades lógicas que determinan el comportamiento de los elementos físicos y virtuales que forman parte de la red residencial son agrupados
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en el componente de Gestión y Control. Por otra parte, los elementos físicos y virtuales que se encargan de implementar el tratamiento de tráfico diferenciado con base en las indicaciones que proporciona el componente de Gestión y Control representan los recursos de red y computación. Como se puede observar en la Figura 4.1, el Sistema de Gestión permite que el usuario a través de una aplicación RENEMA sea capaz no sólo de controlar el RGW basado en SDN sino también de controlar los recursos de la Red de Acceso Óptica Definida por Software (SDOAN) y crear SFCs personalizadas para que la red residencial sea capaz de proporcionar un tratamiento de tráfico diferenciado. Adicionalmente, es
importante recordar que vMANDO concentra dos tipos de tráfico: de gestión y datos como se muestra
en la Figura 4.1 (b). De esta manera, el componente de redes (Networking Component) es el encargado
de aplicar un tratamiento de tráfico diferenciado en el tráfico de datos.
A continuación, se presenta una descripción más detallada de los componentes antes mencionados.
4.2.1
Gestión y Control
Este componente está formado por NFV-MANO, el Sistema de Gestión Centrado en el Usuario (User- centric Management System) y el Sistema de Control de la SDOAN (SDOAN Control). Este componente tiene por objetivo definir las características funcionales o de comportamiento de los elementos físicos y virtuales que forman parte de la red residencial con base en los requerimientos del usuario. Para conseguir esta funcionalidad, tanto NFV-MANO como el sistema de control de la SDOAN proporcionan un conjunto de Interfaces de Programación de Aplicaciones (APIs). Para el caso de NFV, como se explicó en la sección 2.3.5, las interfaces MANO permiten desplegar las distintas VNFs, SFCs y redes virtuales requeridas en la composición de la estructura interna de cada vMANDO. Para el caso de la SDOAN, las interfaces que proporciona el sistema de control permiten definir las características de la red de acceso tales como los niveles de ancho de banda mínimo garantizado tanto en los canales ascendente y descendente, latencia, jitter, tasa de perdida de paquetes, priorización del tráfico y
(a) (b)
Figura 4.1 Orquestación conjunta de SDN y NFV: (a) El sistema de gestión interactúa con el sistema de control
de la Red de Acceso Óptica Definida por Software y con la Gestión y Orquestación de NFV para coordinar el funcionamiento de los componentes SDN y NFV. (b) Componentes de Gestión y Red que forman parte de vMANDO.
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clasificación. De esta manera, las opciones de configuración de cada recurso de red están disponibles a través de diferentes aplicaciones RENEMA que el sistema de gestión incorpora para que el usuario las utilice.
Se han definido puntos de referencia para que el Sistema de Gestión interactúe con los demás bloques
de control. Así, el punto de referencia AN-UC (Access Network – User-Centric Management System)
está destinado para la comunicación con el Sistema de Control de la SDOAN; mientras que el punto de
referencia MN-UC (MANO – User-Centric Management System) está destinado para la comunicación
con el sistema NFV-MANO.
4.2.2
Recursos de Red y Computación
El RGW basado en SDN, la infraestructura de la SDOAN (SDOANI) y la infraestructura de NFV (NFVI) representan los recursos de red y computación a ser controlados por el componente de Gestión y Control. El RGW basado en SDN permite definir flujos de tráfico específicos a los cuáles un determinado conjunto de VNFs les aplicarán un tratamiento diferenciado en la NFVI. El Sistema de Gestión Centrado en el Usuario define los flujos de tráfico mediante OpenFlow.
Considerando que el nodo de acceso, en este caso la OLT, pudiese incorporar capacidades de virtualización, se estaría proporcionando una infraestructura de SDOAN (SDOANI), similar al concepto de NFVI. De esta manera, la capa de virtualización, implementada sobre la red de acceso física subyacente, tiene por objetivo proporcionar una porción virtual personalizable de la red de acceso por red residencial. Una vez que la porción virtual es instanciada, sus parámetros funcionales son gestionados a través del API que el sistema de control de la SDOAN exporta en el punto de referencia AN-UC.
En el análisis de las propuestas realizado en la sección 3.5 se explicó la necesidad de considerar los
conceptos de Nube de Borde (Edge Cloud) para evitar una sobrecarga en el centro de datos principal del
ISP, así como reducir la latencia en los servicios que se ejecutan en la red residencial. La iniciativa CORD es un ejemplo de Nube de Borde que ha transformado la Oficina Central (CO) tradicional en un centro de datos. Siguiendo este enfoque, se coloca una NFVI conjuntamente con la SDOANI en la Oficina Central. En esta infraestructura Cloud se despliega un vMANDO y sus respectivos componentes por red residencial. Como se muestra en la Figura 4.1, cada porción virtual de red de acceso está
conectada a un determinado vMANDO a través del punto de referencia AN-CL (Access Network –
CLoud). Considerando la ubicación física y lógica de los diferentes componentes de SDOANI y NFVI, el punto de referencia AN-CL puede requerir la implementación de redes físicas y/o virtuales para conseguir la funcionalidad esperada.
Es importante mencionar que la porción virtual personalizable de la red de acceso también podría ser proporcionada por la plataforma de NFV de forma nativa. En este caso, la arquitectura de referencia de
NFV analizada en la sección 2.3.1 y mostrada en la Figura 2.11, debería incluir en la parte de Hardware
de red (Network Hardware) el plano de datos del nodo de acceso u OLT. A su vez, el respectivo plano de control que proporciona las interfaces de control debería ser incluido como un bloque funcional dentro de MANO. En consecuencia, el Sistema de Gestión debería interactuar solamente con la plataforma de NFV a través de único punto de referencia.
Se podría decir que la propuesta de dotar de capacidades de virtualización al nodo de acceso, como se muestra en la Figura 4.1, está alineada con la propuesta de permitir que OLTs tradicionales sean compatibles con los principios de SDN mencionada en la sección 2.4.2. De esta manera, se proporciona un mecanismo transitorio para mejorar la flexibilidad y eficiencia de los nodos de acceso heredados y continuar su uso hasta que finalmente NFV y SDN alcancen un nivel de madurez que permita crear plataformas NFV que nativamente proporcionen porciones virtuales de red de acceso como se mencionó anteriormente.
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