¿Qué son las SDN?

La industria de las Redes y Telecomunicaciones está a punto de sufrir uno de los cambios más disruptivos de las últimas décadas: la introducción de Software Abierto en las redes de paquetes, móviles y ópticas.

Las Software Defined Networks (SDN) permiten que aplicaciones de software en un servidor central controlen detalladamente el flujo de paquetes en los dispositivos de la red, dejando el enrutamiento IP como un caso particular más restringido.

En este tipo de redes, se separa el plano de control del plano de forwarding o de transmisión de paquetes, los que normalmente están acoplados en un enrutador convencional. El control ocurre en forma centralizada y especializada, permitiendo tomar decisiones globales y optimizar el uso de los recursos de toda la red.

En las redes tradicionales, conceptualizadas en los años 80, cada enrutador intenta ser autónomo, puesto que está interconectado con otros enrutadores autónomos. Para ello utilizan protocolos de enrutamiento dinámicos, que además de ser complejos (y exigir CPU y memoria en el enrutador), son subóptimos, pues optimizan la operación de ese enrutador, y no necesariamente de toda la red.

La introducción de las SDN en las Telecomunicaciones, producirá el mismo tipo de disrupción que produjo Linux en la Informática.

Beneficios

Los 3 ejes principales de beneficios de esta nuevas tecnologías son:

1. Reducción de CAPEX

Mediante la separación de los planos de control y forwarding, el equipamiento que está en el tráfico es mucho más simple y de mayor rendimiento, permitiendo la comoditización de estos elementos, y la reducción de las inversiones de Capital (CAPEX). A este concepto se le ha llamado whitebox networking y corresponde a equipamiento COTS (Commercial off-the-shelf) implementado sobre Merchant Silicon (chipsets de conmutación de paquetes disponibles en el mercado).

Con este cambio de paradigma, las redes ya no están restringidas a un fabricante de equipamiento, permitiendo optar por equipos con los últimos chipsets (de más alto rendimiento) mucho antes.

2. Reducción de OPEX

Gracias a la separación de los planos de control y forwarding, el Controlador SDN es el único punto de aplicación de políticas de enrutamiento, seguridad, y otras funcionalidades, por lo que la operación es más simple, consistente y robusta.

En este nuevo esquema, no es necesario conectarse vía Telnet/SSH a cientos de equipos para intentar alterar configuraciones por línea de comandos, lo que siempre es lento, y normalmente lleva a configuraciones inconsistentes.

El Controlador SDN además corre aplicaciones programáticas de red, que implementan distintas funcionalidades, tales como enrutamiento, VPN, balanceo de carga, entre otras.

3. Agilidad de Servicios

Probablemente este es el beneficio más importante, puesto que rompe las limitaciones de las redes actuales. Las SDN son programáticas, lo que permite que los ingenieros de red enfoquen sus esfuerzos a programar (una sola vez) las funcionalidades de red, para que estos se desplieguen primero en la red de pruebas, y luego en producción, en forma instantánea.

Tecnologías Base

La ONF (Open Networking Foundation)  es la organización a cargo de dar impulso a las SDN, mediante el desarrollo de estándares abiertos que aceleren su adopción. El protocolo OpenFlow es una de las principales alternativas que habilitan esta tecnología, puesto que al implementar la comunicación integral entre el plano de control y forwarding, permite la programación remota del 100% de las funciones en el equipamiento de red.

Junto a la ONF, existen varias organizaciones sin fines de lucro respaldadas por grandes actores de la industria (tales como Google, Facebook, AT&T, NTT, Cisco, Huawei, Ericsson, etc.) que están desarrollando las bases de esta arquitectura, de modo que la adopción se haga en forma rápida, segura y a bajo costo.

SDN en la Industria: Proveedores de Contenido

Quienes primero se vieron en la necesidad de cambiar de paradigma, fueron los proveedores de contenido. Sometidos a inmensos volúmenes de tráfico, tempranamente en su evolución se enfrentaron a problemas de escalabilidad que no pudieron resolver eficientemente mediante las soluciones de conectividad tradicional.

Google

Google lleva usando redes controladas por software por casi 10 años, y más recientemente adoptando el protocolo Openflow, desarrollando sus propias whiteboxes, y SDN controllers.

En una reciente presentación, Amin Vahdat, Google Fellow and Technical Lead for Networking explica:

  • La red está diseñada en capas (según el modelo de Clos), donde un conjunto de switches de bajo costo son agrupados para formar un gran switch lógico.
  • Google utiliza un stack de control desarrollado internamente, que maneja miles de switches en los datacenters, creando la abstracción de un gran switch lógico.
  • Los equipos Juniper que utilizan están diseñados para entregar más de 1 Petabit/seg de ancho de banda total, suficiente para 100.000 servidores a 10Gbps, o suficiente para leer toda la biblioteca del congreso en 1/10 de segundo.
  • Lo anterior ha permitido ampliar la capacidad en datacenters más de 100x en la ultima década.

En el lado de la WAN, las SDN le han permitido a Google importantes avances en ingeniería de trafico…


“Mientras el estándar de la industria es usar enlaces al 50%, nosotros los usamos al 100%, gracias a ingeniería de tráfico y priorización”
“Podemos proteger el tráfico de alta prioridad en caso de fallas, con tráfico elástico que no tiene requerimientos estrictos de tiempo. Además podemos enrutar a otros enlaces usando “non-shortest path forwarding”, con una visión global de la topología de red y características dinámicas de cambio en los parámetros de red”
— Amin Vahdat, Google Fellow and Technical Lead for Networking


Video: Presentación de Amin Vahdat, Technical Lead for Networking de Google “A look inside Google’s Data Center Nework”


Our network control stack has more in common with Google’s distributed computing architectures than traditional router-centric Internet protocols. —  Amin Vahdat, Google Fellow and Technical Lead for Networking


Más información:

SDN en la Industria: Carriers

Los carriers, motivados por el creciente tráfico en sus redes, y las limitaciones impuestas por el modelo de negocio de los fabricantes tradicionales, han comenzado a migrar a estas nuevas tecnologías, en búsqueda de soluciones de más bajo costo, mayor eficiencia y agilidad en desarrollo de servicios, y con mayor competencia que en la industria actual.

AT&T

Probablemente el primer gran operador de telecomunicaciones en llevar las tecnologías de software abierto a una red productiva de gran escala.

El plan de AT&T es virtualizar la mayoría de las funciones de la red, de modo de llevarlas a un datacenter, donde el costo de operación es significativamente menor, a la vez de permitir mucha más flexibilidad.

Esta estrategia permitirá a AT&T proveer más funcionalidades, y en forma instantánea a sus clientes sobre la base de una nueva arquitectura diseñada para ser ágil, en lugar de tratar de agilizar tecnologías legadas.

Video: Vea una excelente entrevista a John Donovan, Chief Strategy Officer de AT&T donde habla de Cloud, Virtualización & White Box Networking

Para más información de la iniciativa de AT&T, visite:

AT&T se ha puesto como objetivo controlar el 75% de la red por Software, al año 2020.

El aumento de la demanda de tráfico esta impulsando el cambio.
En AT&T la métrica de adopción de software open-source, aumentó al doble en 2015
(Fuente: Presentación AT&T en ONS2016)

 

Verizon

Según Verizon, “la red es el core de su negocio. Irrumpa el status quo y conecte, colabore y comprométase a aprovechar las nuevas oportunidades del mercado. “Estamos evolucionando hacia la arquitectura SDN con tal que podamos mejorar nuestra eficiencia operacional y velocidad de desarrollo de servicios y aplicaciones. Notarán más sofisticación en la red, sin agregar más complejidad. Más automatismo significa innovación más rápida
Fuente: Verizon Networking Products

Video: Verizon lleva trabajando 18 meses en el primer despliegue de los primeros 5 pods para su red virtualizada, desplegando SDN y NFV. Vea la entrevista a Chris Emmons, director of network infrastructure planning.
Fuente: LightReading

El grupo de planificación de infraestructura de Verizon Networks, publicó en febrero de 2016 un whitepaper que describe la arquitectura de referencia para la red de Verizon, centrado en SDN y NFV.

Los objetivo principales son Eficiencia Operacional, y Transformación del Negocio.

Ver: Documento SDN-NFV Reference Architecture


Verizon challenges suppliers

Shawn Hakl, VP of product and new business innovation at Verizon ..  called for suppliers to eliminate vendor lock-in, telling them “it will just lock you out of our network.” He asked them deliver software on white-box solutions, arguing that  hardware-specific solutions create friction, increase costs, and delay Verizon’s ability to deliver new services…

Hakl indicated that Verizon made significant progress last year in several areas around NFV/SDN including virtual security, SD-WAN, content delivery, and VoIP. He said Verizon sees SDN as an integral part of NFV and indicated that the benefits of NFV/SDN deployments “are exceeding expectations.”
Fuente: NetworkComputing, 28/Abril/2016


Revise el Whitepaper de Verizon, donde exponen su visión de SDN para Empresas

Comcast

La visión de Comcast en cuanto a SDN/NFV se resumen en:

  • Overlay Networks: Aplicar SDN en redes overlay para proveer VPNs L2/L3 para usuarios finales, y apalancar el concepto de Service Chaining para la habilitación de servicios e introducir funcionalidades en forma dinámica que puedan crecer en forma elástica.
  • Network Automation: El objetivo es alcanzar un estado final donde la red es programable e inteligente, pero al mismo tiempo requiriendo mínima interacción humana.
  • Merchant Silicon: Simplificar el Core y Edge de la red mediante el uso de chipsets de switching disponibles en el mercado para implementar enrutamiento entre los segmentos de la red, a la vez de apartarnos de MPLS.
  • Telemetry & Analytics: Aplicar los principios de Big Data y Machine Learning a las Software Defined Networks de modo de crear una Red Inteligente.

“Estamos pasando por algunas de estas transformaciones en nuestra empresa en cuanto a la realización de la potencia del software desde la perspectiva de redes.”
— Nagesh Nandiraju, Director de Next Gen Network Architecture, Comcast


Vea el video de la presentación de Comcast en el ONS2016

NFV and SDN – A Comcast Perspective | Nagesh Nandiraju, Comcast

Merchant Silicon: Simplifica la Red, Apaga MPLS, RSVP
SDN y NFV presenta la oportunidad de adoptar Open Source en la Red.
Fuente: Presentación Comcast en ONS2016

NTT

El operador japonés está activamente involucrado en el desarrollo y operación de SDN, y tiene una completa oferta de servicios empresariales en la Nube, sobre infraestructura SDN. Dicen que “las empresas están luchando por administrar sus aplicaciones en distintas plataformas, en sitio, en la nube, o en proveedores de hosting híbridos“. NTT le dice a sus clientes globales “que migren todas su aplicaciones a la nube y estandaricen la red de modo de proveer consistencia a sus departamentos de TI“. Fuente: SDxCentral

Por otro lado, NTT es desarrollador y mantenedor de un SDN Controller open source llamado Ryu (que en japonés significa “flujo”), y que es el que utiliza en sus datacenters.

Video: Robert Schrage, senior director of technology services de NTT Americas, habla de el uso de SDN/NFV para reducir los tiempos de provisión de servicios en Private Clouds, y la importancia de adoptar Open Source.
Fuente: The New IP

NTT Docomo planea virtualizar el 75% de su red.
Ya tienen en producción un vEPC.
Fuente: SDx Central

Open Networking – Ficha Resumen

oswpLa misión de Whitestack es entregar un valor sin precedentes a la industria de las telecomunicaciones, utilizando tecnología abierta, eficiente y altamente innovadora en colaboración con la comunidad Open Networking.

Descargue nuestra ficha resumen del ecosistema Open Networking.

Nuestros productos SDN

  • Atmosphera – Orquestación de red multi-dominio y multi-fabricante.
  • WhiteTransit – Automatización del intercambio de rutas para optimizar la utilización de los enlaces de peering o tránsito.
  • WhiteWAN – Solución SD-WAN, construye una redes privada overlay sobre redes públicas.