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Redes
11 de Noviembre de 2015

SDN, NFV y los fundamentos de las redes del futuro

SDN, NFV y los fundamentos de las redes del futuro

SDN, NFV y los fundamentos de las redes del futuro

Escrito por , 11/11/2015

Recientemente hemos tenido ocasión de asistir a una conjunción planetaria que se da con poca frecuencia y ha permitido contemplar a plena luz del día a Venus y Júpiter en el firmamento. Pues bien, también en el ámbito de las redes de comunicaciones se está dando en la actualidad una conjunción excepcional de innovaciones tanto de arquitecturas como de tecnologías. De hecho, en este blog ya se ha escrito sobre las primeras manifestaciones de alguna de ellas, en su aplicabilidad a las necesidades del negocio y sus principales casos de uso. Hoy con este post quiero hacer una revisión de la situación actual de las mismas.

Las redes de comunicaciones han experimentado una transformación que ha permitido ofrecer todo tipo de servicios (voz, datos, televisión, etc.) sobre equipos que operan bajo la modalidad de conmutación de paquetes. Este cambio ha afectado tanto a las redes de cliente como a las redes de operadora, y su paradigma más difundido es el de las Redes de Nueva Generación. En paralelo se ha producido un aumento constante de las velocidades de transmisión, tanto en los segmentos de acceso (cableado e inalámbrico) como en los de transporte. Y, sin embargo, paradójicamente, la arquitectura de servicio subyacente se ha mantenido inalterada en lo fundamental: las redes han seguido estando constituidas por nodos dotados tanto de funciones de control, que permiten establecer el encaminamiento de los paquetes, como de funciones de datos, cuya misión es despacharlos.

La ambición de evolucionar las características funcionales de las redes en entornos universitarios condujo, hace algo menos de una década, a que se propusiera una arquitectura alternativa de funcionamiento. Se denomina SDN (Software Defined Network) y sus fundamentos son sencillos: las funciones de control se segregan de los nodos de red y se consolidan en unos nuevos equipos llamados controladores. Por motivos de conveniencia, éstos se desarrollan sistemáticamente bajo la modalidad de módulos software destinados a su ejecución sobre plataformas de propósito general. Están dotados de procedimientos de comunicación normalizados con los nuevos nodos de red (ya carentes de funciones de control) para programar cómo deben comportarse ante los distintos tipos de paquete que deban procesar y recabar de los nodos información relacionada con su estado operativo. También pueden comunicarse entre sí o con otros órganos de red que típicamente forman parte del plano de control de dominios de red con arquitectura convencional. De esta forma, los controladores pueden estar a cargo de un número elevado de nodos, lo que les confiere visibilidad del estado completo de la red. Más aún, les permite programar coordinadamente el funcionamiento de los nodos de la red y satisfacer las necesidades de las aplicaciones a las que dan servicio. Además, tal reconfiguración se puede llegar a automatizar sobre la base de un intercambio apropiado de información entre las aplicaciones y los controladores. Realmente el progreso sobre el comportamiento tradicional es fantástico.

Pero una red moderna de comunicaciones no está constituida tan sólo por nodos que llevan a cabo la tramitación de los paquetes. Hay otras muchas funciones de red necesarias como la gestión de la movilidad en las redes de comunicaciones móviles. Tradicionalmente, estas funciones se han soportado sobre equipos dedicados en general. La operación de las redes de telecomunicaciones basadas en esta concepción reviste una complejidad mayor y una flexibilidad menor también. La provisión de servicios bajo demanda es además muy compleja, razón por la que no han formado parte del catálogo de servicios al uso de las operadoras. En busca de mejoras sustanciales en la flexibilidad, la eficiencia y la economía de la operación de las redes, desde hace unos tres años las operadoras están impulsando decididamente la tecnología NFV (Network Function Virtualization). Sus fundamentos son muy sencillos: se trata de desacoplar la realización de la función de red del hardware subyacente para pasar a realizarla bajo la modalidad de software sobre plataformas virtualizadas de servicio, similares a las que se están empleando para soportar cargas de proceso TI. Adicionalmente, el avance de las técnicas de orquestación hace posible que se puedan desplegar escenarios complejos de servicio de forma sencilla y fácilmente automatizable. De nuevo las mejoras que pueden conseguirse son fabulosas.

En última instancia, todas estas innovaciones se producen en un contexto de estrecha imbricación de las comunicaciones y las tecnologías de la información. El paradigma actual de servicio TI por antonomasia es el modelo cloud una de cuyas principales características es, precisamente, la de ser accesible a través de redes de banda ancha. Y las evoluciones del modelo de red se están realizando invariablemente bajo esta premisa. Así la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) ha establecido cuáles van a ser las características generales de las redes del futuro, cuyas prestaciones trascienden a las de las NGNs en las facetas relativas al servicio, a los datos, a las características medioambientales y a ciertos factores socio-económicos. Existe ya un consenso muy amplio acerca de la relevancia del papel que tanto SDN como NFV están destinadas a jugar en estas redes del futuro. De hecho, la visión fundacional del estándar de comunicaciones móviles 5G da por sentado que van a constituir parte integrante del mismo.

Hay un amplio ecosistema de organizaciones potencialmente usuarias o proveedoras de soluciones que podrían incorporar estas tecnologías que están participando en su desarrollo. Es el caso de Telefónica que, por sólo citar algunas de las iniciativas, forma parte de la Open Networking Foundation que se dedica a la promoción y adopción de soluciones SDN mediante el desarrollo de estándares abiertos, es miembro fundacional y juega un destacado papel en el Grupo de Interés Especial en NVF del ETSI, ha desarrollado conjuntamente con otros miembros del ecosistema tecnológico numerosas pruebas de concepto sobre distintos escenarios de uso NFV, dispone de un Laboratorio de Referencia NFV y está desarrollando el proyecto de virtualización de red UNICA. Todo ello forma parte de su proceso de transformación en una Telco digital.

En el dominio de las necesidades de empresa existen indicios inequívocos de que el potencial de estas propuestas es muy significativo. Así lo establece el estudio sobre SDN y NFV que recientemente ha presentado AUTELSI en cuya elaboración he tenido ocasión de colaborar. El informe está estructurado esencialmente en tres secciones que pasan respectivamente revista a los fundamentos, la implantación práctica y los escenarios de uso de estas tecnologías. Identifica como principales ámbitos de interés su posible aplicación en redes corporativas, entornos de campus y CPD. Pero también incluye referencias a los servicios innovadores de red que estas tecnologías van a permitir como pueden ser el de Transport as a Service que va a permitir ofrecer de forma automatizada servicios de conectividad con características preestablecidas bajo demanda.

A estas alturas del desarrollo de estas propuestas hay multitud de proveedores tecnológicos que ya han incluido líneas de productos SDN y NFV en su catálogo comercial, y hay previsiones de que el mercado correspondiente podría tener una tasa acumulada de crecimiento anual en torno al 80 por ciento para alcanzar los 35 mil millones de dólares en 2018. Estudios muy recientes cifran en un 28 por ciento el porcentaje de empresas españolas que podrían estar utilizando actualmente estas tecnologías en entornos de producción. Es también muy significativo que las estadísticas relativas a la frecuencia con que los usuarios de empresa identifican los principales problemas observados en las redes actuales (configuración del servicio, rendimiento de las aplicaciones y gestión de la red) están perfectamente correlacionadas con las de la frecuencia con que los usuarios confían en que soluciones SDN permitan superarlas.

Creo que la conclusión es clara: el futuro de las redes son las redes del futuro que incorporan componentes SDN y NFV. Se trata de una predicción de bajo riesgo, puesto que de hecho ya se están desplegando con cierta profusión en el presente….

Imagen: Steve Johnson

Sobre el autor

Eduardo Ballesteros Martínez

Eduardo Ballesteros Martínez

Ingeniero de Telecomunicación por la UPM, Experto ITIL V3 y CISA con más de treinta años de experiencia en el sector TIC. Actualmente formo parte del equipo de Marketing de Producto de Empresas, desde donde participo en diversas iniciativas de trasfondo tecnológico que presentan un alto potencial de valor para la transformación digital. En mi tiempo libre me encanta estar con mi familia, practicar senderismo, escuchar música y hacer alguna escapada.
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