Corporación Unificada Nacional de Educación Superior
Facultad de Ingeniería de sistemas
“Redes SDN (SD-LAN; SD-WAN).”
Presenta
Mayra Alejandra Moreno Hernández
ING. Enrique Carlos Ávila Jiménez
52203
2023
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“Redes SDN (SD-LAN; SD-WAN)., Apuntes de Redes Inalámbricas
Analizaremos sus características, beneficios y el impacto que tienen en las empresa
Tipo: Apuntes
2022/2023
1 / 22
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Corporación Unificada Nacional de Educación Superior Facultad de Ingeniería de sistemas “Redes SDN (SD-LAN; SD-WAN).” Presenta Mayra Alejandra Moreno Hernández ING. Enrique Carlos Ávila Jiménez 52203 2023
Tabla de contenido
Definición y conceptos fundamentales de las redes SDN 1.1. Explicación del enfoque de separación del plano de control y el plano de datos 1.2. Descripción del controlador de red y su papel central en las redes SDN 1.3. Ventajas y beneficios clave de las redes SDN en comparación con las redes tradicionales SD-LAN: Red de Área Local Definida por Software 2.1. Descripción de SD-LAN y su función en la gestión de redes de área local 2.2. Ventajas y beneficios de SD-LAN en términos de escalabilidad, flexibilidad y seguridad 2.3. Casos de uso y ejemplos de implementación exitosa de SD-LAN en empresas reales SD-WAN: Red de Área Amplia Definida por Software 3.1. Descripción de SD-WAN y su enfoque en la optimización de redes de área amplia 3.2. Ventajas y beneficios de SD-WAN en términos de rendimiento, confiabilidad y administración centralizada 3.3. Casos de uso y ejemplos de implementación exitosa de SD-WAN en entornos empresariales Comparación entre SD-LAN y SD-WAN 4.1. Diferencias y similitudes entre las dos variantes de SDN
1. Definición y conceptos fundamentales de las redes SDN 1 ¿Qué son las redes definidas por software (SDN)? Las redes definidas por software (SDN) son una categoría de tecnologías que permiten gestionar una red mediante software. La tecnología SDN permite que los administradores de TI configuren sus redes mediante una aplicación de software. El software SDN es interoperable, lo que significa que debería poder funcionar con cualquier enrutador o conmutador, independientemente del proveedor que lo haya fabricado. 2 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. 3 Características de SDN
- Infraestructura programable
- Administración centralizada
- Abstracción de la red, separa el plano de control del plano de datos
- Flexibilidad y actualización en tiempo real
- Automatización
- Open source neutralidad del fabricante 4 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.
- 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. 6 ¿Por qué surgen las SDN? Surgieron para abordar las limitaciones de las redes tradicionales y proporcionar una infraestructura de red más flexible, eficiente y programable, capaz de satisfacer las crecientes demandas de las aplicaciones y servicios modernos
7 Explicación del enfoque de separación del plano de control y el plano de datos En una red SDN, el plano de control y el plano de datos están separados. El plano de control toma decisiones sobre cómo se reenvía el tráfico a través de la red, mientras que el plano de datos es responsable de reenviar el tráfico de acuerdo con esas decisiones. El plano de control se implementa mediante un controlador central, una aplicación de software que se ejecuta en un solo servidor o en un conjunto de servidores. El controlador mantiene una vista global de la red y utiliza esta vista para tomar decisiones sobre cómo se debe reenviar el tráfico. Lo hace comunicándose con los elementos del plano de datos en la red, que se conocen como "elementos de reenvío" o "conmutadores". Estos conmutadores en una red SDN generalmente están "abiertos", lo que significa que pueden ser controlados y programados por un software externo en lugar de estar codificados con un conjunto fijo de reglas para reenviar el tráfico. Como resultado, el controlador puede configurar el interruptor para transmitir el tráfico de la manera deseada. Para controlar los conmutadores, el controlador se comunica con ellos mediante una API hacia el sur, un conjunto de protocolos e interfaces que el controlador puede utilizar para
El controlador de red se comunica con los dispositivos de red, como routers y switches, a través de interfaces de programación de aplicaciones (API) estandarizadas. Utiliza protocolos como OpenFlow para establecer y mantener la comunicación con estos dispositivos. Mediante esta comunicación, el controlador puede enviar instrucciones a los dispositivos de red sobre cómo enrutar los paquetes de datos, qué políticas de seguridad aplicar y cómo responder a eventos o cambios en la red.
- Además, posee una gestión centralizada y simplificada de la red. Es decir, los mismos administradores pueden acceder al controlador de forma remota y utilizar su interfaz de programación para configurar y gestionar la red de manera eficiente. Eliminando la necesidad de acceder físicamente a cada dispositivo de red individualmente, lo que ahorra tiempo y esfuerzo en tareas de configuración y solución de problemas.
- Por ultimo y no menos importante es que este, es altamente programable. Permite el desarrollo y la ejecución de aplicaciones personalizadas que pueden aprovechar la flexibilidad y la programabilidad de la red. Estas aplicaciones pueden implementar políticas específicas, optimizar el rendimiento de la red, mejorar la seguridad y brindar servicios personalizados adaptados a las necesidades de la organización.
9 Ventajas y beneficios clave de las redes SDN en comparación con las redes tradicionales Las redes definidas por software (SDN) ofrecen una serie de ventajas y beneficios clave en comparación con las redes tradicionales. A continuación, se presentan algunos de los aspectos más destacados:
- Flexibilidad y adaptabilidad : Una de las principales ventajas de las redes SDN es su capacidad para adaptarse rápidamente a los cambios y requisitos de la red. La separación del plano de control y el plano de datos permite una gestión centralizada y programable de la red, lo que facilita la implementación de políticas de red, cambios en las reglas de enrutamiento y ajustes en la configuración. Esto brinda a las organizaciones una mayor flexibilidad para adaptarse a las necesidades cambiantes de sus aplicaciones y servicios.
- Simplificación de la gestión : Las redes SDN centralizan la gestión de la red en un controlador, lo que simplifica la administración y configuración de la infraestructura. Los administradores pueden utilizar interfaces de programación de aplicaciones (API) para configurar y controlar la red de forma remota y automatizada, eliminando la necesidad de acceder físicamente a cada dispositivo de red individualmente. Esto ahorra tiempo y esfuerzo en tareas de configuración y solución de problemas, mejorando la eficiencia operativa.
- Mayor escalabilidad : Las redes tradicionales a menudo tienen limitaciones en cuanto a su capacidad de escalar para soportar un mayor tráfico de datos o un crecimiento en la cantidad de dispositivos conectados. Las redes SDN ofrecen una mayor escalabilidad, ya que la gestión centralizada permite un enrutamiento más
SD-LAN: Red de Área Local Definida por Software 9.1 Descripción de SD-LAN y su función en la gestión de redes de área local SD-LAN: Descripción SD-LAN , o Red de Área Local Definida por Software, es un enfoque de gestión de redes de área local que utiliza los principios de la tecnología SDN (Software-Defined Networking) para proporcionar una mayor flexibilidad, agilidad y eficiencia en la administración de redes locales. En una red de área local tradicional, la gestión y configuración se realizan en cada dispositivo de red individual, lo que puede ser complejo y consumir mucho tiempo, especialmente en entornos con múltiples dispositivos y ubicaciones. SD-LAN busca abordar estos desafíos al centralizar el control de la red a través de un controlador de red, aplicando los principios de SDN. Función en la gestión de redes de área local La función principal de SD-LAN es proporcionar una gestión centralizada y simplificada de la red de área local. El controlador de red en SD-LAN actúa como un punto de control central, desde donde se pueden configurar y administrar todos los dispositivos de red dentro de la LAN. Esto permite a los administradores implementar políticas de red, gestionar el tráfico, realizar cambios y monitorear el rendimiento de la red desde un único punto de control. Algunas de las funciones clave de SD-LAN incluyen :
- Gestión centralizada : SD-LAN permite administrar y configurar todos los dispositivos de la red local desde un controlador central. Esto simplifica y agiliza las
tareas de administración y configuración, eliminando la necesidad de acceder a cada dispositivo de forma individual.
- Políticas de red coherentes : Con SD-LAN, se pueden definir políticas de red coherentes y aplicarlas de manera uniforme en todos los dispositivos de la LAN. Esto garantiza una configuración consistente y una aplicación uniforme de reglas de seguridad, priorización de tráfico y otros parámetros de red en toda la organización.
- Automatización y escalabilidad: SD-LAN permite la automatización de tareas repetitivas y la programación de eventos o cambios en la red. Esto simplifica la administración diaria y facilita la escalabilidad, ya que nuevos dispositivos pueden agregarse a la red sin necesidad de realizar configuraciones manuales complejas.
- Monitoreo y análisis avanzados: SD-LAN proporciona capacidades de monitoreo y análisis avanzados, lo que permite a los administradores obtener información en tiempo real sobre el rendimiento de la red, la utilización del ancho de banda, los patrones de tráfico y otros parámetros relevantes. Esto ayuda a identificar y solucionar problemas de manera más rápida y eficiente.
- Escalabilidad: SD-LAN proporciona una mayor escalabilidad en comparación con las redes de área local tradicionales. Con SD-LAN, los administradores pueden agregar y configurar nuevos dispositivos de red de manera más rápida y sencilla, ya que la gestión se centraliza en el controlador de red. Esto facilita la expansión de la red sin la necesidad de realizar cambios complejos en cada dispositivo individual, lo que ahorra tiempo y recursos.
- Ofrece una mayor flexibilidad en la gestión y configuración de la red. Los administradores pueden definir políticas de red y ajustar la configuración de manera centralizada desde el controlador de red. Esto permite adaptar rápidamente la red a
9.2 Casos de uso y ejemplos de implementación exitosa de SD-LAN en empresas reales: ➢ Empresas multinacionales: Las organizaciones con presencia global se benefician de la implementación de SD-LAN para gestionar y administrar de manera centralizada sus redes de área local en diferentes ubicaciones. Esto permite una configuración coherente y una aplicación uniforme de políticas de red en todas las sucursales, lo que mejora la seguridad y facilita la colaboración entre ubicaciones. ➢ Centros de datos: Los centros de datos modernos pueden implementar SD-LAN para mejorar la gestión y el control de la infraestructura de red. SD-LAN proporciona una visibilidad y un control centralizados de todos los componentes de la red en el centro de datos, lo que facilita la detección y resolución de problemas, la configuración de políticas de seguridad y la escalabilidad de la infraestructura. ➢ Instituciones educativas: Las escuelas, colegios y universidades pueden implementar SD-LAN para gestionar sus redes de manera más eficiente y brindar un acceso seguro a recursos y aplicaciones educativas. SD-LAN permite un control centralizado de la red, lo que facilita la aplicación de políticas de seguridad, la gestión de ancho de banda y la implementación de redes separadas para estudiantes, profesores y personal administrativo. ➢ Industria manufacturera: Las empresas manufactureras pueden implementar SD-LAN para mejorar la conectividad y la eficiencia de sus operaciones. SD-LAN permite una gestión centralizada de la red en plantas de producción, lo que facilita la configuración de dispositivos y la supervisión del tráfico de datos. Además, SD-LAN puede integrarse con sistemas de automatización industrial para optimizar el flujo de datos en entornos de fabricación.
Algunos ejemplos de implementación exitosa de SD-LAN en empresas reales incluyen: ➢ Una empresa de consultoría global implementó SD-LAN en sus oficinas en diferentes países para gestionar de manera centralizada la red y garantizar políticas de seguridad coherentes en todas las ubicaciones. ➢ Una institución educativa implementó SD-LAN en su campus universitario para brindar una conectividad confiable y segura a estudiantes, profesores y personal administrativo, mejorando la experiencia de usuario y simplificando la administración de la red. ➢ Un fabricante implementó SD-LAN en sus plantas de producción para mejorar la conectividad de dispositivos industriales y optimizar el flujo de datos en entornos de fabricación, lo que resultó en una mayor eficiencia y reducción de costos.
redirigido a través de otros enlaces disponibles. Esto garantiza la continuidad de las operaciones empresariales y reduce los tiempos de inactividad. ➢ Administración centralizada: Una de las ventajas clave de SD-WAN es la administración centralizada de la red. A través de un panel de control centralizado, los administradores pueden gestionar y configurar fácilmente la red en todas las ubicaciones. Esto incluye la implementación de políticas de seguridad, la gestión de ancho de banda, la configuración de reglas de enrutamiento y la supervisión del rendimiento de la red. La administración centralizada simplifica la gestión y reduce la complejidad operativa. ➢ Reducción de costos: SD-WAN puede proporcionar ahorros significativos en costos en comparación con las redes tradicionales. Al aprovechar conexiones de Internet de menor costo y optimizar el uso del ancho de banda, las organizaciones pueden reducir su dependencia de las costosas conexiones MPLS. Además, la administración centralizada y simplificada de la red reduce los costos operativos y mejora la eficiencia. 10.2 Diferencias y similitudes entre las dos variantes de SDN DIFERENCIAS LAN WAN
- Las LAN conectan a los usuarios y las aplicaciones en una proximidad Las WAN conectan a los usuarios y las aplicaciones en ubicaciones
geográfica cercana (en el mismo edificio).
- Las LAN utilizan equipos de conexión de datos de capa 1 y 2 del Modelo OSI para la transmisión de datos.
- Las LAN utilizan conexiones locales, como cables Ethernet y puntos de acceso inalámbricos.
- Las LAN son más rápidas porque abarcan menos distancia y tienen menos congestión. geográficamente dispersas (en todo el mundo) - Las WAN utilizan dispositivos de red de capa 1, 2 y 3 del Modelo OSI para la transmisión de datos. - Las WAN utilizan conexiones de área amplia, como MPLS, VPN, líneas arrendadas y la nube. - Las WAN son un poco más lentas, pero es posible que los usuarios no lo noten. - Las WAN son buenas para la recuperación de desastres, las aplicaciones con usuarios globales y las grandes redes corporativas SIMILITUDES LAN WAN
- Transmisión de datos