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SDN Overview

Las redes definidas por software (SDN) es una revolución arquitectónica que permite programación controlada por aplicaciones y la gestión de recursos de red de forma dinámica y escalable. Los proveedores de servicios, los proveedores de nube y las empresas están adoptando SDN a gran escala para acelerar el despliegue de la red, ahorrar dinero y aumentar la fiabilidad.

Las redes basadas en SDN permiten el uso de hardware de conmutación de “caja blanca”, evitan la dependencia del proveedor y flexibilidad para optimizar el rendimiento de la red y ofrecer nuevos servicios que son difíciles de ofrecer con las redes existentes.

El número y el tipo de servicios basados en SDN ha alcanzado una masa crítica: ahora los servicios viables de extremo a extremo pueden aumentar o sustituir las redes basadas en hardware existentes.

Promesas SDN

• Programabilidad SDN define estándares (protocolo API) para comunicarse con la infraestructura.
• Agilidad mejorada
• Redes flexibles y elásticas para reaccionar rápidamente al cambiar.
• Visibilidad de la red: Visibilidad de extremo a extremo para una ingeniería de tráfico.
• Servicios innovadores: Permite ofrecer servicios innovadores dinámicamente, en función de las demandas de los usuarios.
• Neutralidad de proveedores: Promueve soluciones de múltiples proveedores y de código abierto basadas en la colaboración de los usuarios.

Arquitectura SDN

SDN introduce una arquitectura intuitiva de tres niveles, representada a continuación.

En el nivel, los administradores utilizan aplicaciones empresariales para establecer los objetivos generales para sus redes. Las políticas establecidas en este nivel se comunican al controlador SDN, que controla la red y dirige el funcionamiento de los elementos, que incluyen conmutadores, enrutadores y otros elementos físicos y virtualizados de acuerdo con estas políticas.

Los controladores SDN pueden desempeñar un papel activo en el control de la red.

Cuando un proceso cliente SDN en un conmutador/enrutador recibe un nuevo flujo que aún no ha visto, pasa al controlador SDN para determinar qué debe hacer con el flujo. El controlador responde al cliente con instrucciones sobre cómo gestionar el flujo. El resultado es una separación flexible de los planos de control y datos.

SDN en Accion

Network Functions Virtualization (NFV)

NFV encaja con SDN, proporcionando funciones de red virtualizadas que forman parte de las SDN. NFV aprovecha el hecho de que dispositivos de red no son más que un software que se ejecuta en un hardware específico, y que el software puede ejecutarse tan fácilmente como funciones de red virtualizadas (VNF) dentro de máquinas virtuales (VM) en servidores COTS. Las VNF incluyen conmutadores, enrutadores, cortafuegos equilibradores de carga, servidores de autenticación, IPS, DPI, NAT, CE y CDN, entre otros. Utilizando una combinación de SDN y NFV, aplicaciones completas de aplicaciones completas, con sus redes de conexión, pueden construirse dinámicamente a partir de componentes virtuales.

OpenFlow Switched Networks

OpenFlow fue el primer controlador SDN de código abierto. En un router o switch convencional, el reenvío de paquetes (plano de datos) y las decisiones de de alto nivel (plano de control) residen en el mismo dispositivo. Una red conmutada OpenFlow separa estas dos funciones. La parte de la ruta de datos sigue residiendo en el conmutador, mientras que las decisiones de enrutamiento de alto nivel se trasladan al plano de control.

OpenFlow permite programabilidad de la red al permitir que aplicaciones de alto nivel programen flujos directamente en el conmutador. 

Los controladores SDN inyectan flujos directamente en la tabla de reenvío de un conmutador. Las decisiones paquetes están centralizadas, de que la red puede ser programada por aplicaciones personalizadas.

Path Computation Element (PCE)

El protocolo (PCE-P) proporciona ingeniería de tráfico por flujo con una con una interrupción mínima de la red central existente. Sólo es necesario que los routers de borde de proveedor (PE) de entrada se comuniquen con un controlador PCE. El controlador PCE tiene visibilidad completa de la red, que utiliza para calcular la ruta de extremo a extremo por flujo basándose en el tráfico. Comunica la ruta al PE de entrada, que a su vez establece la ruta a través de la red.

La SDN basada en PCE descarga el cálculo de rutas de ingeniería de tráfico, dejando la infraestructura de red sin modificar.

Testing SDN

Pasar a una red basada en SDN no está exento de dificultades. La conversión de un sistema propietario a uno abierto implica más piezas móviles, incluidos controladores, clientes, sistemas de orquestación y aplicaciones empresariales. En muchos casos, los componentes SDN deben interactuar con componentes heredados, lo que introduce una mayor complejidad.

Se necesitan nuevos protocolos de red y extensiones de los existentes para implementar la flexibilidad asociada a las SDN:

• Los protocolos de control incluyen OpenFlow, NetConf/Yang y PCE-P.
• El enrutamiento por segmentos permite el enrutamiento definido por la aplicación y las rutas MPLS a gran escala, sin necesidad de protocolos complejos como LDP o RSVP.
• Los protocolos de enrutamiento IS-IS y OSPF se han ampliado para proporcionar información de estado para la ingeniería de tráfico y la optimización de redes.
• El protocolo BGP tiene nuevos mensajes de estado de enlace, autodescubrimiento y flowspec que facilitan las redes SDN/NFV dinámicas.
• Se han desarrollado o ampliado otros protocolos para crear redes superpuestas, como MPLS, NVGRE (virtualización de redes mediante encapsulación de enrutamiento genérico), RSVP-TE, SR (enrutamiento de segmentos), EVPN (VPN Ethernet) y STT (túnel de transporte sin estado).

Todo esto significa más casos de prueba que verifican nuevos protocolos con nuevas métricas. Hay tres áreas clave para las pruebas de los componentes SDN:

• Operación funcional: funcionamiento correcto de los nuevos protocolos e interacciones.
• Escala: verificación del número máximo de conexiones, entradas de tablas o entradas de base de datos que los controladores y clientes SDN pueden gestionar.
• Fiabilidad: garantizar la detección de fallos y el rápido establecimiento de rutas alternativas.

SDN Test Case

En este ejemplo, veremos cómo un proveedor de servicios de telecomunicaciones (SP) de nivel 1 ha mejorado su red para soportar emisiones IPTV en directo multidifusión de alta prioridad y transferencia de archivos de vídeo de baja prioridad. El proveedor de servicios de nivel 1 se asegura de que las emisiones de televisión en directo cumplan los acuerdos de nivel de servicio (SLA) de tráfico, especialmente durante la franja horaria de máxima audiencia de las 21:00 horas, y de que no se vean afectadas negativamente por las transferencias de archivos de menor prioridad.

En particular, cuando se detecta un fallo en un circuito que transporta tráfico en directo, la recuperación debe ser casi instantánea; no se tolera la pérdida para el tráfico IPTV, pero sí para el servicio de transferencia de archivos. Incluso cuando se utiliza la multidifusión para el tráfico de difusión, el ancho de banda implicado es considerable: la transmisión en tiempo real de vídeo UHDTV 4K-8K sin comprimir supone un consumo de ancho de banda de 6 Gbps -12 Gbps.

El SP utilizó MPLS OAM para la detección y recuperación de fallos, mientras que SDN se utiliza para una mejor programabilidad de la red, agilidad y facilidad de gestión. En la Figura 2 se muestra una vista simplificada de la topología de red del SP.

Conclusion

Las redes definidas por software ofrecen la promesa de un menor CAPEX, mayor agilidad, redes optimizadas y escalabilidad. Sin embargo, esto tiene un coste, en forma de mecanismos adicionales de enrutamiento e ingeniería de tráfico, con protocolos y API asociados.

Muchas de las características de las SDN se deben a la centralización del control, lo que genera preocupaciones sobre el rendimiento, la escalabilidad y la fiabilidad de los controladores.

Aunque las SDN se construyen de forma diferente, siguen siendo redes de misión crítica que requieren pruebas de conformidad, funcionalidad y rendimiento de forma muy similar a sus homólogas de redes heredadas.

¿Por qué es importante reparar todos los ingresos de ruido en nuestra red HFC?

El ingreso ha sido uno de los mayores inconvenientes que más han surgido para los operadores de cable, que solo se ha agravado por la introducción de los servicios bidireccionales y ahora por los nuevos reclamos de operadores LTE, estos ingresos suelen describirse como:

CLI – Cumulative Leakage Index/Índice de fugas acumulativo
(efecto Domo Radiante o efecto embudo): numerosas fuentes de ingreso de pequeña envergadura son aditivas, ya que muchas ramas de la típica estructura de árboles y ramas se combinan para formar un tronco común, lo que crea un efecto final mucho mayor. Un solo punto débil en el blindaje puede acabar con los servicios de todo un nodo si se encuentra cerca de una fuente de ruido.

Technetix, proveedor líder de soluciones tecnológicas innovadoras de banda ancha, se complace en anunciar una prueba exitosa de su tecnología Direction Neutral Network (DNN) en una configuración N+2 con un destacado operador de primer nivel en Europa. La prueba, realizada en mayo de 2023, marca un hito importante en la demostración de la capacidad de DNN en un entorno de red real con longitudes de cable reales.

El rendimiento y la fiabilidad de la tecnología de acceso Direction Neutral Network (DNN) de Technetix se validaron en un entorno práctico. Los equipos probados incluían un nodo de arquitectura de acceso distribuido (DAA) de terceros, una red DNN completa, un multitap de 1,8 GHz y módems DOCSIS de terceros. En este ensayo se probaron dos módems DOCSIS 4.0 y un módem DOCSIS 3.1, lo que demuestra la compatibilidad con versiones anteriores de la solución.

Introducción

Aunque el jitter y el wander están estrechamente relacionados, sus efectos en redes y dispositivos son muy distintos. La fluctuación de fase provoca directamente errores de bits en las entradas de los dispositivos mediante el mecanismo de cierre de ojos, que a su vez provocan la pérdida de paquetes. La fluctuación de fase no afecta a la etapa de entrada, pero sí a la capacidad de la función de reloj interno para bloquear y seguir la referencia de flujo ascendente. Por lo tanto, afecta a la distribución de las referencias de reloj en las redes.

Esta nota esta dirigida a los ingenieros de laboratorio y los que trabajan sobre el terreno que no estén familiarizados con las complejidades del jitter y el wander, y también para disipar algunos malentendidos y evitar interpretaciones erróneas sobre la configuración de las mediciones, la implementación y el cumplimiento de las normas.

Dichas pruebas engloban procesos, herramientas y estándares que se emplean para realizar pruebas en componentes de fibra óptica, enlaces de fibra y redes de fibra óptica implementadas. Esto incluye pruebas mecánicas y ópticas de elementos individuales y pruebas de transmisión exhaustivas para comprobar la integridad de las instalaciones de redes completas de fibra óptica.

La fibra óptica se ha convertido en el medio de transporte de comunicación líder en el mundo. La creciente diversidad de las aplicaciones de fibra óptica ha resaltado la necesidad de formación para los técnicos, así como de soluciones versátiles y fáciles de usar para realizar las pruebas.

Desde sus inicios en la década de los 70, las redes de fibra óptica no han dejado de evolucionar y extenderse. La aparición de la tecnología 5G, las redes submarinas y las redes de fibra hasta el hogar (FTTH) ha puesto de manifiesto la importancia de pruebas y monitorización robusta de la fibra óptica. VIAVI ofrece un legado incomparable de conocimientos técnicos, confiabilidad y colaboración de más de 80 años que ha dado lugar a las principales soluciones para pruebas de fibra óptica del sector.

Si se tiene en cuenta el tamaño y la complejidad de las redes de fibra óptica de hoy en día, la productividad ya no es algo opcional. La eficiencia debe empezar en el laboratorio y extrapolarse a la construcción y el mantenimiento. VIAVI cuenta con una cartera completamente integrada de instrumentos, software y servicios para pruebas de fibra óptica basados en la nube que ofrecen flexibilidad e interoperabilidad. La próxima generación de herramientas para pruebas de fibra óptica proporciona actualmente más rapidez, mayor facilidad de uso y más potencia que nunca.

Consiste en la evaluación continua de la calidad de la fibra por medio del uso de herramientas y dispositivos de software que forman un sistema integrado de monitorización y gestión de la fibra óptica. Estos elementos, facilitan la detección de fallas, degradación e intrusiones de seguridad, y alertan al administrador del sistema en tiempo real cuando se producen amenazas para la integridad de la red de fibra óptica.

Los sistemas de monitorización también se pueden emplear para establecer tendencias, analizar la atenuación y otras medidas de rendimiento de la fibra óptica.

El sincronismo es una de las funciones más críticas de un sistema de comunicación, especialmente para Time Division Duplex (TDD), donde tanto el uplink como el downlik se encuentran en la misma frecuencia y la posibilidad de interferencia es mucho más significativa. Como resultado, vemos requisitos más estrictos para el tiempo y la sincronización tanto para TDD LTE como para 5G-NR.

TDD resulta ser una opción más atractiva desde el punto de vista de la eficiencia espectral porque solo requiere un espectro no apareado para su funcionamiento, lo que es beneficioso considerando la escasez de recursos de frecuencia.

Mientras que Wi-Fi 6/6E representó un cambio de paradigma con los requisitos de ensayo asociados, Wi-Fi 7 promete perfeccionar y ampliar la funcionalidad de Wi-Fi 6. Esto subraya la importancia de contar ahora con una estrategia de pruebas inteligente para garantizar una evolución sin problemas. Más información sobre las novedades de Wi-Fi 7.

Cada generación de Wi-Fi ha ofrecido mayores velocidades de transmisión de datos con el objetivo de mejorar el rendimiento para los usuarios finales. Es una tarea cada vez más difícil: piense en una familia media rodeada de dispositivos que compiten por las mismas ondas. O el mismo escenario al que se enfrenta un usuario de empresa.

Wi-Fi 6 pretendía resolver esta dinámica en el hogar y la oficina. Fue un cambio de paradigma que introdujo nuevas funcionalidades y mecanismos para dar un mejor soporte a múltiples usuarios. Pisando los talones a Wi-Fi 6 llegó Wi-Fi 6E, que incorporó el uso del espectro de 6 GHz.

Anticipándose a lo que vendrá después, el sector tiene la vista puesta en Wi-Fi 7, que promete perfeccionar y ampliar la funcionalidad de Wi-Fi 6 en el espectro de 6 GHz. Añade nuevas funciones y mecanismos destinados a resolver por fin los problemas que han obstaculizado persistentemente determinados casos de uso de Wi-Fi.

Aunque la principal ventaja de Wi-Fi 7 es un mayor rendimiento (hasta 12 Gbps), no se consigue fácilmente.

Veamos por qué y qué implicaciones tiene, empezando por las principales funciones y ventajas de Wi-Fi 7.

Precision Time Protocol (PTP) se describe en la norma IEEE 1588, consiste en un protocolo para distribuir la hora a través de una red de paquetes. Funciona enviando un mensaje de un reloj maestro a un reloj esclavo, indicándole a éste la hora que marca el maestro. Sin embargo, el principal problema es calcular el retardo de ese mensaje, y gran parte del protocolo PTP está dedicado a resolver ese problema.

Por ejemplo, si yo envío una carta con la hora y la fecha en que la envié, eso no es útil para el receptor a menos que sepa cuánto tardó en llegar la carta. Si saben que utilicé un servicio de entrega al día siguiente, podrían ajustar correctamente su calendario, pero no su reloj. La precisión con la que conocen el retraso es la precisión con la que pueden ajustar su hora.

PTP funciona mediante un intercambio bidireccional de mensajes de tiempo, conocidos como “mensajes de evento”. A partir de ellos, es fácil calcular un “retardo de ida y vuelta”, y el protocolo calcula el retardo de los mensajes unidireccionales simplemente dividiendo por la mitad el retardo de ida y vuelta. Esta suposición es el talón de Aquiles del protocolo: simplemente no dispone de la información necesaria para calcular correctamente el retardo unidireccional. Se presenta un problema de asimetría el cual sucede cuando los mensajes de ida y vuelta tardan distinto tiempo en cruzar la red, dando por resultado una estimación del tiempo errónea.