SDN - Software Defined Networks Conceptos y Casos de Uso

(1)

Javier Ger

SDN - Software Defined Networks

Conceptos y Casos de Uso

(2)

• Introducción

• Antecedentes

• ONF

• IRTF SDN

• IRTF & ONF

Agenda

• Dispositivos

• Controladores

• Casos de Uso y Aplicaciones

• Evolución Esperada

• Conclusiones

Generales

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• Introducción

• Antecedentes

• ONF

• IRTF SDN

• IRTF & ONF

Agenda

• Dispositivos

• Controladores

• Casos de Uso y Aplicaciones

• Evolución Esperada

• Conclusiones

Generales

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• Redes Actuales.

• Complejas, escalabilidad, dependencia del fabricante.

• Aplicaciones/servicios modernos.

• Ágiles, dinámicas, mejorar ciclos de innovación, riesgos en beneficios de operadores.

• Propuesta -> SDN.

• Flexibilidad y programabilidad (software), control centralizado,

mejorar beneficios de proveedores de

Contexto Actual y Propuesta

BORDE

CORE

AGREGACIÓN Y DISTRIBUCION INTERNET

ACCESO

(CCAP, OLT)

RED HFC/PON/FIBRA

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Antecedentes - “Enabling Innovation in Campus Network”

• Nuevas funcionalidades en volumen.

• Programabilidad.

• Los fabricantes NO deben abrir sus

equipos/soluciones.

• “Slices” de redes en producción.

• Flexibilidad en switches,

controlador centralizado y

OpenFlow.

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OpenFlow - “Enabling Innovation in Campus Network”

• Comunicación entre controlador y switch para indicar el tratamiento de tráfico.

• Funciones comunes de las tablas de forwarding de routers y switches.

• Switches OpenFlow Dedicados (sólo OpenFlow) y Propósito General (híbridos).

• Rendimiento y Falla del Controlador Centralizado.

• Diferentes Controladores - Ethane, NOX, GENI.

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ONF

• Open Networking Foundation (ONF) es una organización dedicada a la promoción y adopción de Software Defined Networking (SDN) a través del desarrollo de estándares abiertos.

• OpenFlow primer estándar diseñado específicamente

para SDN.

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ONF - Miembros

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ONF SDN – “The New Norm for Networks”

• Desacople entre demanda del

mercado y redes actuales.

• Agilidad,

flexibilidad y

programabilidad.

• Centralización del plano de control.

• OpenFlow.

SDN ≠ OpenFlow

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OpenFlow - “The New Norm for Networks”

• Primer interface estándar de comunicaciones entre plano de control y datos (distribuidos).

• Manipulación de plano de datos de los dispositivos desde aplicaciones externas, mas granular que IP en la programación de flujos, dispositivos híbridos multifabricante.

• ONF WGs – Definición protocolo, configuración, interoperabilidad, testing.

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Resumen - “The New Norm for Networks”

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ONF SDN - Líneas Trabajo 2015

• Northbound Interface

• Desacoplar aplicaciones de las tecnologías subyacentes, habilitar su portabilidad entre controladores, Northbound Interface Working Group (NBI WG), colaboración de ODL, ONOS, TMForum.

• OpenFlow

• Habilitar interoperabilidad multivendor, varios ONF WG, colaboración de ODL, ONOS, ETSI NFV ISG, OPNVF.

• Carrier Grade SDN

• Estándares y buenas prácticas para soporte de redes SDN de operadores, apertura y programabilidad, extender OpenFlow para redes ópticas y wireless, varios ONF WG, colaboración de OIF, TMF, ETSI NFV ISG.

• Open Source Software

• Acelerar la adopción de SDN abierta y el aprendizaje, Software Leadership Council, colaboración de ODL, ONOS, ETSI NFV ISG, OPNFV.

• Entregables definidos

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IRTF RFC 7426 - “SDN: Layers and Architecture Terminology”

• Taxonomía de SDN (conceptos, arquitectura e interfaces) basada en la literatura existente y documentos de otros SDOs (ONF, ITU).

• Programabilidad de la red con interfaces abiertas, centralización de plano de control, capa de abstracción para aplicaciones.

• Enfatiza el rol del software.

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Arquitectura - “SDN: Layers and Architecture Terminology”

ForCES ForCES

OpenFlow OpenFlow

OF-CONFIG OF-CONFIG

NETCONF I2RS

I2RS I2RS

SNMP SNMP

SNMP PCE

PCEP

BFD

Dispositivos Controlador Aplicaciones

Router Switch Óptica Firewall

Otros Provisión

(Auto) Servicios

Simulación, Optimización

Capacidad

Despliegue Funcionalidades

y Políticas

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IRTF & ONF

Dispositivos Controlador Aplicaciones

Router Switch Óptica Firewall

Otros Provisión

(Auto) Servicios

Simulación, Optimización

Capacidad

Despliegue Funcionalidades

y Políticas

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• Introducción

• Antecedentes

• ONF

• IRTF SDN

• IRTF & ONF

Agenda

• Dispositivos

• Controladores

• Casos de Uso y Aplicaciones

• Evolución Esperada

• Conclusiones

Generales

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Dispositivos - Consideraciones Iniciales

• Incluyen distintas capas del modelo OSI.

• Firewalls, balanceadores, transcodificadores de video – “Arriba de IP”.

• Routers – “A nivel IP”.

• Switches, equipos de óptica – “Abajo de IP”.

• Pueden ser físicos o virtuales (hardware o software).

• Deben soportar interfaces con los controladores.

• Inteligencia está en el controlador.

• Muchas funcionalidades de control se podrían remover de los equipos.

• Dispositivos mas baratos -> Menor CAPEX.

• ¿Modelo Híbrido?

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White boxes (cajas blancas)

• Dispositivos genéricos (sin marca).

• “Commoditization” del

hardware de estos equipos.

• Sin software (bare metal).

• Modelo abierto similar al mundo de los

servidores.

• Nuevos jugadores, desacopla hardware y software en

ambientes multi-fabricante y

• Open Compute Project (OCP) – Facebook.

• Open Network Install

Environment (ONIE) y Open

Network Linux (ONL).

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Controladores - Opciones Disponibles

• Open Source (pure-play, turnkey)

• Mejor calidad, confiabilidad, flexibilidad, menores costos, estándares abiertos, ciclos de innovación mas cortos, mejor protección de la inversion (continuidad del producto vs EoX, decisiones de roadmap).

The open source model significantly accelerates consensus, delivering high performing, peer-reviewed code that forms a basis for an ecosystem of solutions. Tom D. Nadeau – Chief Architect Open Source – Brocade

• Ejemplos ODL, ONOS, etc.

• Soluciones Propietarias

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Basados en Open Source (pure-play)

• La instalación y despliegue la realiza el mismo proveedor de servicios.

• Es un desafío la “puesta a punto”, el mantenimiento y soporte posterior.

• Equipos multidisciplinarios dedicados a esta tarea.

• Al ser controladores basados en open source (por

ejemplo ODL) cuentan con todas sus ventajas.

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Basados en Open Source (turnkey)

• Son controladores basados en open source (ejemplo

ODL) pero que tienen optimizaciones de los fabricantes.

• Estas optimizaciones incluyen tanto funcionalidades como distribuciones de instalación.

• El soporte lo brinda el fabricante.

• Riesgo - Soluciones originalmente open source y luego

“cerradas” por los fabricantes (lock-in del proveedor).

• Nuevamente un ambiente cerrado/propietario y se pierden todas las ventajas del

open source.

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Opciones Propietarias

• No están basados en Open Source.

• En el mejor de los casos cuentan con interfaces para interoperar con aplicaciones de terceros.

• En función de esto los fabricantes los llaman “abiertos” pero no son neutrales a los fabricantes (vendor neutral, ejemplo las integraciones deben hacerse adaptando interfaces) y, en muchos casos, ni siquiera soportan múltiples fabricantes (multivendor).

• Se está, nuevamente, en un ambiente

cerrado/propietario.

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Casos de Uso y Aplicaciones – ONF - ^“Operator

Network Monetization Through OpenFlow Enabled SDN”

• Bandwidth On Demand (BWoD).

• Intercambio de BW.

• Servicios con QoS (Neutralidad?).

• Servicios Gestionados.

• Hoy es posible, complejo y poco ágil.

Hacerlo mas simple, flexible y a menor

costo.

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Casos de Uso y Aplicaciones - Otros

• Auto-Provisioning.

• Optimización Capacidad de Red.

• Visión multicapa (L0/L3), atributos del negocio y técnicos, simulación de

escenarios de planificación y mantenimiento, alarmas de congestión y recálculo de caminos, “defragmentación”/ “bin packing”/ “regrooming”, restauración de caminos óptimos.

• Costos del IGP, TE, atributos del LSP, Segment Routing, OTN, ROADM CDC.

• En algunas soluciones estas aplicaciones vienen integradas en el controlador.

• Sería ideal NO sean parte del controlador para permitir desacoplar las mismas de

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Casos de Uso y Aplicaciones – vCCAP

• Automatizar y programar un entorno que incrementa el volumen de los dispositivos con funcionalidades

adicionales (ejemplo DOCSIS).

• 250 equipos CCAP

• 4500 Nodos

• 9000 Segmentos

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Evolución Esperada - Global

• SDN-and-NFV-Strategies-Global-Service-Provider-Survey - Infonetics Research 2014 Feb/Mar 2014 – 31 proveedores de servicio que controlan 51% del CAPEX y el 47%

de los ingresos mundiales de de telecomunicaciones.

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Evolución Esperada - LATAM

• Encuesta SDN/NFV 2014 LATAM – Telesemana

112 respuestas únicas de ejecutivos de operadores de telecomunicaciones de todos

los países de Latinoamérica.

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Conclusiones Generales

• Hay una necesidad de mayor flexibilidad y agilidad en las redes actuales para atender nuevas demandas y generar mayores beneficios.

• SDN es una interesante propuesta para atender estos requerimientos.

• Está teniendo gran impulso en la industria (SDOs, fabricantes, importantes proveedores de servicios).

• Sin embargo, aun es confuso el escenario (madurez de funcionalidades, estándares, open source, estrategia de los principales jugadores, etc.).

• ¿Qué impacto tendría en las tareas de los proveedores de servicios?

• Hay riesgos de grandes movimientos sin cambios positivos.

• Mientras esto siga así el análisis de la conveniencia de esta arquitectura debe realizarse caso por caso (y caso de uso por caso de uso).

• Cada proveedor de servicio debe analizar y definir su estrategia.

• Se recomienda nutrir esta definición con el aprendizaje que se pueda obtener de