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Redes Definidas por Software (SDN): Tipos, Ventajas y Aplicaciones

Posted on jun 24, 2022
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Switches para Centros de Datos de FS

Las redes definidas por software (SDN por sus siglas en inglés) representan una tecnología mediante la cual se utilizan controladores basados en software o interfaces de programación de aplicaciones (API por sus siglas en inglés) para gestionar el enrutamiento de alto nivel en una red específica.

En una red tradicional, tanto la trayectoria de los datos (transferencia de paquetes), como la trayectoria de control (enrutamiento de alto nivel), suceden en un mismo dispositivo de hardware. Con la tecnología de la SDN se establece una forma de controlar el enrutamiento de los datos separada de la infraestructura de hardware subyacente.

El protocolo más conocido para la aplicación de redes definidas por software es el OpenFlow. Con este protocolo se logra una centralización de las decisiones para la trayectoria de los datos o paquetes, alcanzando una programación autónoma e independiente del equipo de centro de datos y los switches individuales. OpenFlow permite la comunicación entre switch y controlador, mejorando la efectividad en la gestión centralizada de la red.

Tipos de redes de software definidas

Bajo el mismo principio de controlar de manera virtual y centralizada el flujo de datos en los switches y enrutadores, existen distintas redes definidas por software.

  • SDN abierta: en esta los administradores utilizan un protocolo para llevar a cabo la gestión y control en la transmisión de datos de la red. El protocolo más conocido y estandarizado es el OpenFlow, pero existen otros como el OpenDayLigh o el OnePK.

  • SDN por API: esta segunda opción reemplaza el uso de protocolos abiertos con interfaces de programación de aplicaciones, las cuales permiten controlar el desplazamiento de los datos a través de la red de dispositivos.

Tanto las SDN abiertas como las que utilizan API, pueden controlar redes virtuales o de hardware tradicional. Otros modelos de redes definidas por software son:

  • Modelo de superposición de SDN: en este tipo se ejecuta una red virtual para crear túneles dinámicos sobre una infraestructura de hardware ya existente. La red física no se modifica, pero la red virtual permite reasignar dispositivos y ancho de banda en los diversos canales.

  • SDN híbrida: en este caso se realiza una combinación con las redes tradicionales, lo que permite que la SDN comparta una parte del control en la dirección del tráfico de datos, mientras que la otra parte se mantiene a cargo del protocolo estándar.

Arquitectura SDN

No existe una arquitectura única para las redes definidas por software. Sin embargo, es posible determinar tres componentes o capas principales en toda arquitectura SDN.

  • Aplicaciones: se encarga de la comunicación para hacer efectivas las solicitudes de recursos e información, así como de la transmisión de acciones específicas. Estas pueden asumir distintas formas y funciones (como la gestión de la red o el balanceo de carga).

  • Controlador de SDN: a partir de la información suministrada por las aplicaciones, el controlador se encarga de decidir el enrutamiento de los paquetes de datos y transmitir la información hacia los componentes de la red. De igual manera, sobre este recae la función de recolectar la información suministrada por la red de hardware.

  • Dispositivos de red: son los encargados de recibir las decisiones del controlador y ejecutar las acciones de envío, procesamiento y seguimiento de datos.

    Arquitectura SDN

Para la arquitectura general de las redes definidas por software el controlador se encarga de la integración de los tres componentes o capas. Cuando la integración se realiza entre el controlador y las aplicaciones, se denomina interfaz en dirección norte; cuando se realiza entre el controlador y los dispositivos de la red, se denomina interfaz en dirección sur.

Ventajas de las redes definidas por software

Con la creación de un plano de gestión centralizado que permite decidir y programar el comportamiento de una red, las SDN ofrecen un conjunto de ventajas:

  • Son redes abiertas, programables y ágiles. Las características y recursos de la red se pueden configurar y programar a la medida de las necesidades cambiantes de la empresa, sin depender del proveedor.

  • Mejor control y gestión de datos. Al centralizar el control de la estructura subyacente, mejora la velocidad y flexibilidad en la gestión de los datos, permitiendo la modificación de la red en tiempo real para hacer frente a todo tipo de demanda.

  • Mayor seguridad. Al tener una mejor visibilidad de la red, los administradores pueden dar mejor seguimiento a las amenazas o vulnerabilidad de la red, pudiendo tomar acciones inmediatas como independizar zonas que requieran mejor seguridad o poner en cuarentena algún dispositivo vulnerado.

  • Alta eficiencia. Con la centralización y personalización de la red aumenta también la eficiencia en el manejo más óptimo de los recursos disponibles en cada momento.

  • Ahorro de costos. La optimización en el uso de recursos disponibles mediante su centralización permite reducir los costos asociados al manejo de altos volúmenes de información.

  • Unificar datos e infraestructura. Con la SDN se hace más sencillo unificar los recursos disponibles en una nube.

Aplicación de tecnología SDN en los centros de datos

El uso de la virtualización de redes y las redes definidas por software ofrecen soluciones óptimas para los procesos de automatización de centros de datos. Con la tecnología SDN se logra:

  • Separar los enrutadores de los switches para administrar y programar las redes de datos de manera más rápida y eficiente.

  • Mejorar la escalabilidad de la automatización del centro de datos, gracias al desacoplamiento de los planos de control y su centralización, sin que pierda alcance global en toda la red.

  • Automatizar funciones de red como el aprovisionamiento, la conectividad, la gestión de direcciones o el balanceo de carga.

  • Al mejorar la eficiencia en el uso de los recursos disponibles en el centro de datos, se reducen los costos operativos y administrativos de su gestión.

  • Permite a los administradores establecer, aplicar y mantener de manera rápida, escalable y eficiente las políticas de seguridad para toda la red.

Conclusión

Las redes definidas por software permiten separar y centralizar el plano de control de la estructura subyacente en una red. Con ello ofrece soluciones para la gestión eficiente y automatización de redes, como es el caso de los centros de datos.

Su aplicación permite obtener ventajas en la programación personalizada, mayor seguridad, mejora la rapidez y automatización escalable en toda la red.

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