Chapter 4 SEGA Detector Characterization
5.3 Position Resolution
Se realiza un análisis costo-beneficio para realizar el ahorro monetario para las empresas cuando hacen un cambio de una infraestructura de redes tradicional basada en hardware a SDN. Para el análisis, se consideró una empresa que atiende a unos cuatrocientos (400) nodos utilizando ocho (8) enrutadores y veinte (20) conmutadores. Se calcule el Capital Expenditure (CapEx) que pasará la organización en el hardware de red tradicional y se muestra en la Tabla 3.2. Cuando se analiza el Capital Expenditure equivalente para SDN para soportar tal empresa y que es documentada en la Tabla 3.3, se puede ver que la empresa sería ahorrar alrededor de aproximadamente 20% en Capital Expenditure. La empresa también estaría ahorrando una cantidad considerable de alrededor del 43% al 45% por año en Operación Expenditure (OpEx) en comparación con las redes tradicionales. Esto se puede atribuir a mejores prácticas de gestión de red, ya que SDN reduce el Operación Expenditure por la convergencia de los procesos en una plataforma centralizada a través de la automatización [66].
Tabla 3.2. Costo de la Creación de una Red Empresarial con Hardware de Red Tradicional
Producto Costo per
Dispositiv o ($)
Cantidad Costo Total ($)
Tipo de Dispositivo
Cisco Catalyst WS –C600-E 4235 20 84700 Switch
Tabla 3.3. Costo de la Creación de una Red Empresarial con SDN
Producto Costo per
Dispositivo ($)
Cantidad Costo Total ($) Tipo de
Dispositivo
Pica8 P-3290 3510 28 98280 Generic Switch
Cumulus OS 3300 1 3300 License
3.6 Conclusiones del Capítulo
- En el escenario 1 se pudo apreciar como el factible de implementar una aplicación SDN sencilla de cortafuego.
- En el escenario 2 se pudo apreciar como el incremento de la cantidad de nodos en una red incrementa la latencia y reduce la razón de transferencia.
- En el escenario 3 se pudo comprobar, que los tiempos de compilación aumentan de forma exponencial, según el número de nodos de la red.
Con las pruebas de comprobación realizadas queda claro que la capacidad de Mininet de emular redes a gran escala es limitada por los recursos disponibles en donde se corre.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
Con el desarrollo de este trabajo se abordó la tecnología de Redes Definida por Software y se implementaron aplicaciones de la misma, mediante la utilización de la herramienta de emulación Mininet. Con su realización, se han podido llegar a las siguientes conclusiones:
1 Las SDN como tecnología novedosa introduce una nueva etapa en el desarrollo de las redes, permitió mejorar significativamente tanto la capacidad de gestión, como la escalabilidad y agilidad dentro de la red.
2 Las aplicaciones SDN se puede implementar mediante la programación estrategias para manipular las redes físicas subyacentes utilizando un lenguaje de alto nivel proporcionado por la capa de control.
3 El emulador Mininet es una plataforma de pruebas de red de codigo abierto, rapidamente configurable y para el despliegue de redes sobre los limitados recursos de un ordenador sencillo simple o maquina virtual.
4 La API Python de Mininet permitió una eficaz construcción y desarrollo de redes virtualizadas por medio de un lenguaje de programación de alto nivel como Python.
5 La implementación de una plataformas de pruebas y el diseño de experimentos sobre la misma permitió comprobar:
El desarrollo de una aplicación SDN de cortafuego permitió detectar intrusos y controlar el acceso a los recursos de una red. Se pudo
comprobar que la separacion del control de los elementos de la capa de infraestructura logra una flexibilidad en la red sin precedentes que crea enormes potencialidades en el campo de seguridad de las redes.
Las aplicaciones de cortafuego cuando son implementados en el modo reactivo con el incremento de la cantidad de nodes en la red se incrementa la latencia y disminuye la razón de transferencia en la medida que la red crece.
Según el número de nodos en la red, los tiempo de compilación se incrementa de forma exponencial.
Con las pruebas de comprobación realizadas se demuestra que la capacidad de Mininet de emular redes a gran escala es limitada por los recursos disponibles en la plataforma de computo.
Recomendaciones
Para continuar el trabajo sobre este tema se proponen como recomendaciones las siguientes:
1 Continuar abordando el diseño de aplicaciones de las Redes Definida por Software (SDN), utilizando herramientas de simulación y emulación que permitan el desarrollo de sistemas de telecomunicaciones encriptados, aprovechando las plataformas de hardware existentes para ellos.
2 Mejorar aún más la lógica implementada en la aplicación SDN de cortafuego creada, incorporando otras capacidades de las SDN mediante la observación de todo el flujo de la red con el fin de bloquear eficazmente los ataques a la red en la capa de infraestructura sin la necesidad de realizar una inspección profunda de paquetes.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Y. Li y M. Chen, «Software-Defined Network Function Virtualization: A Survey»,
IEEE Access, vol. 3, pp. 2542-2553, 2015.
[2] Y. Jarraya, T. Madi, y M. Debbabi, «A Survey and a Layered Taxonomy of Software-Defined Networking», IEEE Commun. Surv. Tutor. vol. 16, n.o 4, pp. 1955-1980, Fourthquarter 2014.
[3] WANG Wendong, Yannan HU, Xirong QUE, GONG Xiangyang, “Autonomicity Design in OpenFlow Based Software Defined Networking”, GC'12 Workshop: The 4th IEEE International Workshop on Management of Emerging Networks and Services©2012 IEEE.
[4] D. Kreutz, F. M. V. Ramos, P. Esteves Verissimo, C. Esteve Rothenberg, S. Azodolmolky, y S. Uhlig, «Software-Defined Networking: A Comprehensive Survey», Proc. IEEE, vol. 103, n.o 1, pp. 14-76, ene. 2015.
[5] Guohui Wang, T. S. Eugene Ng, Anees Shaikh, “Programming your network at run-time for big dataapplications”, Hot SDN’12, Helsinki, Finland, August 13, 2012. [6] Rogério Leão Santos de Oliveira, Ailton Akira Shinoda, Christiane Marie Schweitzer, Ligia Rodrigues Prete, “Using Mininet for Emulation and Prototyping Software-Defined Networks”, Brazil, ©2014 IEEE.
[7] B. A. A. Nunes, M. Mendonca, X.-N. Nguyen, K. Obraczka, y T. Turletti, «A Survey of Software-Defined Networking: Past, Present, and Future of Programmable Networks», IEEE Commun. Surv. Tutor, vol. 16, n.o 3, pp. 1617- 1634, Third 2014.
[8] S. Higginbotham, «Google launches Andromeda, a software defined network underlying its cloud», 02-abr-2014. [En línea]. Disponible en: https://gigaom.com/. [Accedido: 12-nov-2016].
[9] A. Dixit, F. Hao, S. Mukherjee, T. V. Lakshman, and R. Kompella, ``Towards an elastic distributed SDN controller,'' in Proc. 2nd ACM SIGCOMM Workshop Hot
[10] S. Ortiz, ``Software-defined networking: On the verge of a breakthrough?''
Computer, vol. 46, no. 7, pp. 10_12, 2013.
[11] W. Xia, Y.Wen, C. H. Foh, D. Niyato, and H. Xie, ``A survey on software defined networking,'' IEEE Commun. Surv. Tuts, vol. 17, no. 1, pp. 27-51, Mar. 2015.
[12] M. P. Fernandez, ``Comparing OpenFlow controller paradigms scalability: Reactive and proactive,'' in Proc. IEEE 27th Int. Conf. Adv. Inf. Netw. Appl., Mar. 2013, pp. 1009_1016.
[13] B. A. A. Nunes, M. Mendonca, X.-N. Nguyen, K. Obraczka, y T. Turletti, «A Survey of Software-Defined Networking: Past, Present, and Future of Programmable Networks», IEEE Commun. Surv. Tutor, vol. 16, no. 3, pp. 1617- 1634, Third 2014.
[14] Open Networking Foundation, «Software-Defined Networking: The New Norm for Networks», 2012. [En línea]. Disponible en:
https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/sdn-resources/white- papers/wp-sdn-newnorm.pdf. [Accedido: 23-may-2017].
[15] Z. Hu, M. Wang, X. Yan, Y. Yin, y Z. Luo, «A comprehensive security
architecture for SDN», in the 2015 18th International Conference on Intelligence in
Next Generation Networks (ICIN), 2015, pp. 30-37.
[16] ONF, «2016 Predictions. | ONF BLOG». [En línea]. Disponible en: https://www.opennetworking.org/. [Accedido: 29-may-2017].
[17] J. R. de Almeida Amazonas, G. Santos-Boada, y J. Solé-Pareta, «A critical review of OpenFlow/SDN-based networks», in the 2014 16th International
Conference on Transparent Optical Networks (ICTON), 2014, pp. 1-5.
[18] K. Govindarajan, K. C. Meng, y H. Ong, «A literature review on Software- Defined Networking (SDN) research topics, challenges and solutions», in the 2013
Fifth International Conference on Advanced Computing (ICoAC), 2013, pp. 293-
299.
[19] B. Lantz, B. Heller, y N. McKeown, «A network in a laptop: rapid prototyping for software-defined networks», pp. 1–6, 2010.
[20] F. Hu, Q. Hao, y K. Bao, «A Survey on Software Defined Network and
OpenFlow: From Concept to Implementation», IEEE Commun. Surv. Tutor, vol. 16, n.o 4, pp. 2181-2206, Fourthquarter 2014.
[21] M. F. Schwarz, M. A. T. Rojas, C. C. Miers, F. F. Redigolo y T. C. M. B. Carvalho, «Emulated and Software Defined Networking Convergence, » de Integrated Network Management (IM 2013), 2013 IFIP/IEEE International
Symposium on, Ghent, 2009.
[22] A. G. Centeno, C. M. R. Vergel, C. A. Calderón, y F. C. C. Bondarenko, «Controladores SDN, elementos para su selección y evaluación.», Rev. Telem Tica, vol. 13, n.o 3, pp. 10–20, 2014.
[23] “Network Functions Virtualisation - An Introduction, Benefits, Enablers,
Challenges, and Call for Action”, white paper available at
http://portal.etsi.org/NFV/NFV_White_Paper.pdf, 2012.
[24] CISCO, «Software-Defined Networking: Why We Like It and How We Are Building On It». [En línea]. Disponible en: http://www.cisco.com/. [Accedido: 26- feb-2017].
[25] ONF, «ONF TR-502 SDN architecture». Jun-2014.
[26] ONF, «OpenFlow - Open Networking Foundation». [En línea]. Disponible en: https://www.opennetworking.org/sdn-resources/openflow. [Accedido: 29-may- 2017].
[27] ONF, «SDN Architecture overview». [En línea]. Disponible en: https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/sdn-
resources/technical-reports/SDN-architecture-overview-1.0.pdf. [Accedido: 29- may-2017].
[28] Fabian Schneider, «SDN Standardization in ONF: ONF Structure, OpenFlow Spec & ONF’s SDN Architecture». 2013.
[29] M. Boucadair y C. Jacquenet, «Software-Defined Networking: A Perspective from within a Service Provider Environment». [En línea]. Disponible en:
https://tools.ietf.org/html/rfc7149. [Accedido: 29-may-2017].
[30] «Software-Defined Networking (SDN) Definition - Open Networking Foundation». [En línea]. Disponible en: https://www.opennetworking.org/sdn- resources/sdn-definition. [Accedido: 29-mar-2017].
[31] S. Denazis, E. Haleplidis, J. H. Salim, O. Koufopavlou, D. Meyer, y K. Pentikousis, «Software-Defined Networking (SDN): Layers and Architecture Terminology», 2015.
[32] «SDN, la evolución que necesitaba la red | Datacenter Dynamics». [En línea]. Disponible en: http://www.datacenterdynamics.es/focus/archive/2013/03/sdn-la- evoluci%C3%B3n-que-necesitaba-la-red. [Accedido: 26-feb-2017].
[33] I.F. Akyildiz et al., A roadmap for traffic engineering in software defined networks, Comput. Netw. (2014) http://dx.doi.org/10.1016/j.comnet.2014.06.002
[34] Yanko Antonio Marin Muro, Plataforma De Pruebas Para Evaluar El Desempeño De Las Redes Definidas Por Software Basadas En El Protocolo Openflow, Tesis de Maestría 2016
[35] Open Networking Foundation, «OpenFlow Switch Specification Version 1.5.0», 19-dic-2014. [En línea]. Disponible en:
https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/sdn-resources/onf- specifications/openflow/openflow-switch-v1.5.0.noipr.pdf.
[36] G. Pujolle, Software Networks, Virtualization, SDN, 5G and Security, Wiley, Vol 1, 2015
[37] Open Networking Foundation, «OpenFlow Switch Specification 1.0.0», 31-dic- 2009. [En línea]. Disponible en: https://www.opennetworking.org/ images/stories/ downloads/sdn-resources/onf-specifications/openflow/ openflow-spec-v1.0.0.pdf. [38] Ivan Pepelnjak, «Flow Table Explosion with OpenFlow 1.0 (And Why We Need OpenFlow 1.3) », ipspace, 21-oct-2013...
[39] C. Ching-Hao y Y.-D. Lin, «OpenFlow Version Roadmap», 2015.
[40] Open Networking Foundation, «OpenFlow Switch Specification 1.2». 05-dic- 2011.
[41] Open Networking Foundation, «OpenFlow Switch Specifcation 1.4.0». 2013. [42] ONF, «OpenFlow Switch Specification», oct-2013. [En línea]. Disponible en: https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/sdnresources/onf- specifications/openflow/openflow-spec-v1.4.0.pdf. [Accedido: 12-may-2017].
[43] N. Gude et al., «NOX: towards an operating system for networks», ACM
SIGCOMM Comput. Commun. Rev., vol. 38, n.o 3, pp. 105–110, 2008.
[44] A. Tootoonchian, S. Gorbunov, Y. Ganjali, M. Casado, y R. Sherwood, «On Controller Performance in Software-Defined Networks», in the Presented as part of the 2nd USENIX Workshop on Hot Topics in Management of Internet, Cloud, and
Enterprise Networks and Services, 2012.
[45] A. Lara, A. Kolasani, y B. Ramamurthy, «Network Innovation using OpenFlow: A Survey», IEEE Commun. Surv. Tutor, vol. 16, n.o 1, pp. 493-512, First 2014. [46] D. Erickson, «The beacon openflow controller», in the Proceedings of the
second ACM SIGCOMM workshop on Hot topics in software defined networking,
2013, pp. 13–18.
[47] A. Shalimov, D. Zuikov, D. Zimarina, V. Pashkov, y R. Smeliansky, «Advanced study of SDN/OpenFlow controllers», in the Proceedings of the 9th Central &
[48] L. Schiff, S. Schmid, y P. Kuznetsov, «In-Band Synchronization for Distributed SDN Control Planes», ACM SIGCOMM Comput. Commun. Rev., vol. 46, n.o 1, pp. 37–43, 2016.
[49] Y. Zhou et al., «A Load Balancing Strategy of SDN Controller Based on Distributed Decision», en 2014 IEEE 13th International Conference on Trust,
Security and Privacy in Computing and Communications (TrustCom), 2014, pp.
851-856.
[50] «2015 SDN Controllers Report», SDxCentral. [En línea]. Disponible en: https://www.sdxcentral.com/reports/sdn-controllers-report-2015/. [Accedido: 23- feb-2017]
[51] M. Ashton y others, «Ten Things to Look for in an SDN Controller», White
Pap. Available Online Www Necam ComDocs, 2013
[52] Frómeta, Dayrene.; Anías, Caridad.; Ballester, Susana.; León, Sergio,
“Desarrollo de Aplicaciones SDN” “VII Simposio Telecomunicaciones”, Informática 2016
[53] Seungwon Shin, Lei Xu, Sungmin Hong, Guofei Gu, Enhancing Network Security through Software Defined Networking (SDN), Conference Paper, 07 August 2016. DOI: 10.1109/ICCCN.2016.7568520
[54] S. Sezer, et al “Are we ready for SDN? Implementation challenges for software-defined networks,” in Communications Magazine, IEEE, vol.51, no.7, pp.36-43, July 2013 DOI: 10.1109/MCOM.2013.6553676 [Accessed: 16-Feb- 2016].
[55] A. Hakiri, A. Gokhale, P. Berthou, D. Schmidt, and T. Gayraud, “Software- Defined Networking: Challenges and research opportunities for Future Internet,” Computer Networks, vol. 75, Part A, 24 Dec. 2014, Pages 453-471, ISSN 1389- 1286 DOI: dx.doi.org/10.1016/j.comnet.2014.10.015 [Accessed: 16-may-2017]. [56] S. –Y. Wang, Comparison of SDN OpenFlow Network Simulator and Emulators: EstiNet vs. Mininet, 2014, pp 2
[57] B. Valencia, S. Santacruz, L.Y. Becerra y J.J. Padilla, Mininet: una herramienta versátil para emulación y prototipado de Redes Definidas por Software, Entre Ciencia e Ingeniería, ISSN 1909-8367 Año 9 No. 17 - Primer Semestre de 2015, pp 66
[58] Mininet. Una red virtual instantánea en su Laptop.2014, Accesos: Sept. 2014 [Online] Disponible: http://mininet.org.
[59] Kaur, Karamjeet, Japinder Singh, and Navtej Singh Ghumman. "Mininet as Software Defined Networking Testing Platform." In International Conference on
Communication, Computing & Systems (ICCCS). 2014
[60] F. Keti y S. Askar. “Emulation of Software Defined Networks Using Mininet in Different Simulation Environments”, 2015 6th International Conference on Intelligent Systems, Modelling and Simulation, 2015, pp 205-207
[61] Vipin Gupta, Karamjeet Kaur, Sukhveer Kaur, “Network Programmability using Software Defined Networking”, 2016 International Conference on Computing
for Sustainable Global Development (INDIACom), 978-9-3805-4421-2/16/$31.00_c
2016 IEEE, pp 1172
[62] (2017). Wireshark. Available: http://www.wireshark.org/
[63] Gámez, Liz.; Anías, Caridad; Ballester, Susana; Rodríguez, Carlos Manuel.,
Evaluación De Desempeño y Configuraciones De Las SDN Mediante La Simulación, “VII Simposio de Telecomunicaciones", Informatica, 2016
[64] K. Phemius y M. Bouet, «Monitoring latency with OpenFlow», en 2013 9th
International Conference on Network and Service Management (CNSM), 2013, pp.
122-125.
[65] Chandan Pal, Veena S, Ram P. Rustagi and K.N.B. Murthy. Implementation of Simplified Custom Topology Framework in Mininet. “2014 Asia-Pacific Conference on Computer Aided System Engineering (APCASE), 2014, pp. 51-52”
[66] "Software Defined Networking (SDN) - Overview", Cisco, 2016. [Online]. Available: http://www.cisco.com/c/en/us/solutions/software-defined