Tendencias NFV Universidad Carlos III en NFV movilforum. Se detalla el desarrollo actual de la tecnología y, también, de SND y sus semenjanzas y diferencias.

1. Tendencias en NFV y SDN
NFV: La transformación de la red
27 de mayo de 2015
Carlos J. Bernardos cjbc@it.uc3m.es

2. 2
Índice
¿De dónde venimos y hacia dónde vamos?
Software Defined Networking (SDN)
Network Function Virtualization (NFV)
El futuro de las redes: SDN y NFV
Conclusiones

3. 3
¿De dónde venimos y
hacia dónde vamos?
Tengo que configurar un
nuevo servicio en la red
¿De dónde venimos?

4. 4
¿De dónde venimos y
hacia dónde vamos?
¿hacia dónde vamos?

5. 5
Virtualización de red

6. 6
Software Defined Networking (SDN)

7. 7
SDN: Software Defined
Networking
El paradigma de las redes definidas por
software (Software Defined Networking)
separa los planos de control y de datos
Pasando de un diseño vertical…

8. 8
SDN: Software Defined
Networking
Control plane
Data plane
El paradigma de las redes definidas por
software (Software Defined Networking)
separa los planos de control y de datos
El paradigma de las redes definidas por
software (Software Defined Networking)
separa los planos de control y de datos
... a un diseño horizontal
La inteligencia se mueve de
los equipos de conmutación
al Controlador de Red
Los switches sólo reenvían
el tráfico
El protocolo OpenFlow es el
estándar de-facto entre
controlador y switches
Estandarizado por la Open
Networking Foundation

9. 9
Arquitectura SDN
Fuente: Open Networking Foundation (ONF) - SDN Architecture Overview

10. 10
ONF: Open Networking
Foundation
Responsables de la estandarización de OpenFlow y
OpenFlow-Config
Áreas más
activas
Áreas más
activas

11. 11
Tendencias actuales SDN
Multitud de esfuerzos alrededor de SDN
Industria y estandarización
ONF
IETF
IEEE
Open Source
OpenDayLight
Ryu, Pox, FloodLight, …
Academia y formación
A continuación vamos a repasar algunos

12. 12
SDN: ONF WMWG
Tomamos como ejemplo del Wireless &
Mobile Working Group (WMWG) del ONF
Objetivos del WMWG
Examinar los requisitos particulares de SDN en
redes móviles e inalámbricas
OpenFlow fue diseñado para redes Ethernet
Simplificar la interacción entre las redes
inalámbricas y las redes de paquetes con una
configuración y gestión centralizada
Aplicar la arquitectura SDN de la ONF en redes
inalámbricas y móviles
Identificar las mejoras a OpenFlow necesarias

13. 13
SDN: ONF WMWG
De varios casos de uso a 3 proyectos
Mobile Packet
Core
Wireless
Backhaul
Unified Access
Aplicación de
OpenFlow al nucleo
de redes 3GPP (EPC)
Separación de planos
de datos/control en
GWs, gestión de la
movilidad y de los
flujos para offloading
Red de back-haul
inalámbrica
El controlador SDN
centralizado optimiza
los parámetros radio
en el plano de datos
usando OpenFlow
Desarrollar una red de
acceso unificada que
utiliza un controlador
común para gestionar
los puntos de acceso
inalámbricos y los
conmutadores
cableados

14. 14
SDN: ONF Mobile Packet Core
Plano de control SDN y EPC separado del de datos
Encaminamiento inteligente de los flujos a través del
plano de datos EPC usando OpenFlow teniendo en
cuenta las necesidades de la red inalámbrica

15. 15
Encaminamiento de Servicios
en redes móviles
Uso de SDN para dirigir selectivamente el
tráfico a las funcionalidades de servicio
adecuadas en un orden concreto (service
function chaining, SFC)

16. 16
SDN: ONF Wireless Backhaul
A medida que la demanda de recursos en el backhaul cambia,
el controlador SDN calcula el camino y asigna los recursos
Teniendo en cuanta capacidad de la red, disponibilidad de los
enlaces, etc.
También puede mejorarse la eficiencia energética
Nuevos tipos de puertos OpenFlow para enlaces inalámbricos
(p.e., microondas)
Control plane
Client
SDN Controller
Virtual Control
Direct Control
MW Backhaul Network Optical Backhaul Network
Optical
Backhaul SDN
Controller
Microwave
Backhaul SDN
Controller
Data plane
Direct Control
Virtual Control
ETH Backhaul Network
Direct Control
Application plane
Application

17. 17
SDN: Tendencias en
investigación
Evolución en el diseño de conmutadores
Soporte a implementaciones heterogéneas
Más eficientes, diseño nativo
Arquitecturas de controladores
Modularidad y flexibilidad
Interoperabilidad
Alta disponibilidad
Controladores distribuidos
Algoritmos de posicionamiento de controladores
Delegación de control

18. 18
SDN: Tendencias en
investigación
Robustez
Las soluciones SDN deben proporcionar
niveles análogos a soluciones actuales
Requisitos de operador
Utilización de caminos de back-up/emergencia
Monitorización caminos extremo a extremo
Escalabilidad
Sobrecarga tráfico de control
y configuración conmutadores
Dimensionado dinámico de controladores
Delegación de tareas de control a conmutadores
Mejoras consumo energético

19. 19
SDN: Tendencias en
investigación
Evaluación de rendimiento
Medidas del rendimiento de soluciones SDN
Necesario para el rediseño de aquellos
aspectos relevantes de la arquitectura
Seguridad y fiabilidad
SDN puede ayudar a mejorar la seguridad, pero
introduce potenciales debilidades específicas
Ataques al plano de control, al controlador o a
las aplicaciones pueden afectar a toda la red
Migración y despliegues híbridos
Aplicación de SDN en sistemas finales

20. 20
Network Function Virtualization (NFV)

21. 21
Network Function
Virtualization
Fuente: ETSI NFV ISG – White Paper 1

22. 22
Arquitectura NFV
Fuente: ETSI NFV ISG - NFV Architecture Framework (GS NFV 002)

23. 23
ETSI NFV ISG
Áreas más
activas
Áreas más
activas
Áreas más
activas
Áreas más
activas
Principal actor en la estandarización de la arquitectura de
NFV

24. 24
Tendencias actuales NFV
Multitud de esfuerzos alrededor de NFV
Industria y estandarización
ETSI
IETF
…
Open Source
OPNFV
OpenMANO
…
Academia y formación
A continuación vamos a repasar algunos

25. 3
¿De dónde venimos y
hacia dónde vamos?
Tengo que configurar un
nuevo servicio en la red
¿De dónde venimos?

26. 3
¿De dónde venimos y
hacia dónde vamos?
Tengo que configurar un
nuevo servicio en la red
¿De dónde venimos?

27. 27
NFV: Tendencias en
investigación
Nuevos algoritmos de composición de
servicios
Incluyendo aspectos de
seguridad, balanceo y fiabilidad
Algoritmos de orquestación
Recursos de computación,
almacenamiento y
conectividad
Implicaciones de
multi-dominio y seguridad
Mejoras de robustez y fiabilidad
Imágenes: Jordi Castells

28. 28
El futuro de las redes:
NFV y SDN
Las tecnologías NFV y SDN se
complementan y benefician mutuamente
Gestión plano de datos NFVI
Gestión plano de datos entre VNFs (SFC)
Gran interés por parte de la industria
Oportunidad para grandes empresas y SMEs
Mucha actividad en curso y futura
5G-PPP: colaboración público privada
Multitud de esfuerzos de investigación en
curso
Necesidad de formación

29. 29
Master y Especialista en Network
Function Virtualization (NFV) y en
Software Defined Networks (SDN)
Ofrecido por IMDEA Networks
en colaboración con Ericsson y Telefonica

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Programa de postgrado
Programas Master / Especialista en nuevas
tecnologías de virtualización de redes
(NFV) y redes definidas por software (SDN)
Master en NFV y SDN – dos años
Especialista en NFV y SDN – un año
Cursados a tiempo parcial, compatible con la
actividad profesional (jueves y viernes tarde)
Destacados profesores de la industria y la
universidad
Impartido en Inglés
Prácticas en empresa opcionales

31. 31
Especialista
24 Créditos
Programas Máster /
Especialista en NFV y SDN
Más información: masterNFV@imdea.org

32. 32
Conclusiones
Estamos viviendo un cambio de
paradigma: la virtualización de las redes
NFV y SDN son tecnologías clave en este
futuro (¿presente?) de las redes
Gran interés por parte de la industria, la
comunidad Open Source y la academia
Necesidad de formación en esta temática

33. Tendencias en NFV y SDN
NFV: La transformación de la red
27 de mayo de 2015
Carlos J. Bernardos cjbc@it.uc3m.es