Rendimiento de la red SDN dependiendo de la ubicación del ...

Rendimiento de la red SDN dependiendo de la ubicación

del controlador OpenDayLight en una topología, evaluado

a través de la plataforma Mininet como banco de pruebas

(Trabajo de Grado)

JUAN ESTEBAN LADINO ANTOLINEZ

IVÁN CAMILO GARCÍA RUÍZ

Director:

ING. JULIANA ARÉVALO HERRERA

UNIVERSIDAD SANTO TOMAS

FACULTAD DE INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES

BOGOTÁ, 2019

2

AGRADECIMIENTOS

Se agradece a la Universidad Santo Tomás por estar disponible durante el proceso de

investigación de este proyecto, también por contribuir con el préstamo de dispositivos para

llevarlo a cabo. A su vez, se agradece a la Ingeniera Juliana Arévalo por aceptar se la

directora de esta investigación y dedicar su tiempo en acompañar este paso a paso para

lograr el objetivo. Por último, se le da un agradecimiento al Ingeniero Mauricio Cendales por

el aporte brindado para dar solución a uno de los obstáculos que surgieron en el transcurso

del proyecto.

3

Tabla de contenido Tabla de contenido .......................................................................................................... 3

1. MARCO GENERAL DEL PROYECTO .................................................................... 12

1.1 OBJETIVOS ...................................................................................................... 12

1.2 ALCANCE ......................................................................................................... 12

1.3 METODOLOGIA ................................................................................................ 13

2. REVISIÓN DE HERRAMIENTAS ............................................................................ 16

2.1 OPENFLOW ...................................................................................................... 16

2.2 DESCRIPCIÓN DE MININET ............................................................................ 16

2.2.1 Inconvenientes Presentados en la Plataforma Mininet .................................... 21

2.2.2 Miniedit ............................................................................................................ 21

2.3 CONTROLADOR OPENDAYLIGHT ...................................................................... 21

3. INSTALACIÓN DE HERRAMIENTAS ..................................................................... 23

3.1 MININET ................................................................................................................ 23

3.1.1 PRIMER .............................................................................................................. 24

USO 24

3.2 OPENDAYLIGHT .................................................................................................. 30

4. REALIZACIÓN DE LA SIMULACIÓN...................................................................... 34

4.2 MEDICIONES realizadas ....................................................................................... 48

4.2.1 Métricas ...................................................................................................... 48

4.3 ANALISIS Y RESULTADOs ................................................................................... 49

4.4 RECOMENDACIÓN DE USO DE HERRAMIENTA Y SIMULACIÓN .................. 53

5 TRABAJOS FUTUROS ........................................................................................... 55

6 CONCLUSIONES .................................................................................................... 56

7 REFERENCIAS ....................................................................................................... 58

4

INDICE DE IMÁGENES

Imagen 1. Arquitectura de red SDN ................................................................................... 9

Imagen 2. Símbolo representativo de BT group ............................................................... 10

Imagen 3. Topología América Latina ............................................................................... 14

Imagen 4. Controlador OpenDaylight ............................................................................... 22

Imagen 5. Sistema Operativo ........................................................................................... 23

Imagen 6. Topología por defecto ..................................................................................... 24

Imagen 7. Interfaz Miniedit. .............................................................................................. 25

Imagen 8. Comunicación entre 2 Usuarios ...................................................................... 26

Imagen 9. Captura de paquetes WireShark ..................................................................... 27

Imagen 10. Topología básica en miniedit. ........................................................................ 27

Imagen 11. Topología implementada de ejemplo ............................................................. 28

Imagen 12. Asignación de dirección IP ............................................................................ 28

Imagen 13. Captura de guardar achivos .......................................................................... 29

Imagen 14. Visualización de descarga de paquetes. ....................................................... 30

Imagen 15. Versiones del controlador ODL archivadas ................................................... 31

Imagen 16. Instalación de paquetes en el controlador ..................................................... 32

Imagen 17. Inicio de sesión en el controlador .................................................................. 33

Imagen 18. Topología creada en Packet Tracer .............................................................. 35

Imagen 19. Despliegue de México ................................................................................... 37

Imagen 20. Despliegue de Guatemala, El Salvador, Nicaragua y Costa Rica .................. 37

Imagen 21. Despliegue de Colombia ............................................................................... 38

Imagen 22. Despliegue de Trinidad y Tobago, Jamaica y Puerto Rico ............................ 38

Imagen 23. Despliegue de Ecuador ................................................................................. 39

Imagen 24. Despliegue de Argentina ............................................................................... 39

Imagen 25. Despliegue de Chile ...................................................................................... 40

Imagen 26. Despliegue de Bolivia .................................................................................... 40

Imagen 27. Despliegue de Uruguay ................................................................................. 41

Imagen 28. Despliegue de Brasil ..................................................................................... 41

Imagen 29. Coordenadas entre 2 puntos de red Google Earth ........................................ 42

5

Imagen 30. Topología en la herramienta miniedit. ........................................................... 44

Imagen 31. Ejecución del comando nombrado en el párrafo anterior ............................... 45

Imagen 32. Iniciar sesión al controlador ........................................................................... 45

Imagen 33. Topología en el controlador sin usuarios ....................................................... 46

Imagen 34. Ejecución comando pingall ............................................................................ 46

Imagen 35. Comunicación de todos los clientes entre sí .................................................. 47

Imagen 36. Topología con usuarios implementada en Opendaylight. .............................. 47

Imagen 37. Envío de paquetes del cliente 1 a los clientes 2 y 3 ...................................... 48

Imagen 38. Valores mínimos, promedios, máximos y la desviación de H1 a H3 .............. 49

Imagen 39. Entorno gráfico KDE ..................................................................................... 54

6

INDICE DE TABLAS

Tabla1. Cronograma de ejecución…………………………………………………………...…15

Tabla 2. Información Compilada de artículos Mininet ....................................................... 21

Tabla 3. Calculo de Latencia de todos los puntos de red ................................................. 43

Tabla 4. Valores de H1 hacia los demás .......................................................................... 50

Tabla 5. Valores de H17 a los demás usuarios. ............................................................... 51

Tabla 6. Valores de H13 hacia los demás usuarios. ........................................................ 52

Tabla 7. Resultado final de los puntos de red .................................................................. 52

7

RESUMEN

Se espera que las redes SDN, jueguen un papel fundamental en las telecomunicaciones ya

que se busca optimizar recursos y costos para el establecimiento de comunicación. Sus

implementaciones hasta ahora están iniciando en las redes de operadores. De otro lado, el

controlador OpenDayLight, es un software controlador de red que mantiene la gestión de

forma automática tras configurar el mismo.

En este trabajo de grado se realizan diversas pruebas para probar el desempeño de la red

cambiando la ubicación del controlador OpenDayLight en diferentes nodos de una red. Lo

anterior, se hace con el fín de comparar los retardos presentados para lo que se usa la

plataforma Mininet y sus derivados como interfaz gráfica para la comprensión y

entendimiento del diseño. Esto permitirá estudiar el problema de la ubicación del

controlador. A su vez, se hará la creación del manual de primer uso con esquemas de

instalación, configuración y pruebas de la plataforma de pruebas Mininet.

Palabras clave: Redes SDN, Controlador Opendaylight, Mininet y Problema de la ubicación del controlador

8

ABSTRACT

It is expected that SDN networks play a fundamental role in telecommunications since its

objective is to optimize resources and costs for the establishment of communication. Its

implementations are now starting in carrier networks. On the other hand, the OpenDayLight

controller is a network software controller that maintains the management automatically after

configuring it.

In this degree work several tests are performed to test the performance of the network by

changing the location of the OpenDayLight controller in different nodes of a network. The

objective is to compare the delays presented through the Mininet platform and its derivatives

as a graphic interface for the understanding and understanding of the design, to study the

problem of the location of the controller. At the same time, the creation of the manual of first

use will be made with installation, configuration and testing schemes of the Mininet test

platform.

Keywords: SDN Networks, Opendaylight Controller, Mininet and Controller placement

problem.

9

INTRODUCCIÓN

Las redes definidas por software (SDN del inglés, Software Defined Network) son una nueva

tecnología de redes de datos en las que se separan el plano de control del plano de

transmisión de la información. Lo que significa que la ubicación física del control es única y

está centralizada en un único componente denominado “controlador”. Con este nuevo

enfoque, se da paso a que las organizaciones y empresas de este campo apresuren la

ejecución y distribución de aplicativos reduciendo considerablemente los costos de TI por

medio de la automatización del flujo de trabajo.

Imagen 1. Arquitectura de red SDN

Fuente: Camilo García y Esteban Ladino

Una herramienta que facilita la simulación y pruebas de este tipo de redes es Mininet, un

emulador que se implementa en un pc [1]. Para las redes SDN el controlador de red, es el

cerebro que controla la retransmisión estratégica de la información a los conmutadores y

enrutadores de la red. En este caso, el emulador Mininet brinda un controlador por defecto

con protocolo OpenFlow, sin embargo, existen otros software para controladores SDN, uno

de estos es OpenDaylight [2], que genera gran expectativa por ser software libre.

10

El presente documento plantea el uso de Mininet en una red SDN, dentro del contexto

Latinoamericano. Para esto se hace uso del repositorio Topology Zoo [3] como marco de

referencia para extraer una topología establecida por el operador BT Group en dicha región.

BT Group (British Telecom Group) es una empresa multinacional británica encargada de

ofrecer servicios de telecomunicaciones, consta con sedes en Reino unido y Londres.

Actualmente esta ópera en 170 países y es considerada una de las empresas más grandes

del mundo de telecomunicaciones. BT Group maneja la sección BT Global servicies, la cual

su enfoque son los servicios de telecomunicaciones a entes Gubernamentales y

corporativos. También cuenta con la división BT Retail este ofrece servicios de telefonía,

banda ancha y servicios de televisión por suscripción. [4]

Imagen 2. Simbolo representativo de BT group

Fuente: BT Group [4]

Debido a lo costoso y complejo que puede ser tener un controlador de red en cada nodo

para una topología extensa, es viable implementar uno en el nodo de mayor rendimiento

¿Una vez entendido esto, cual es el nodo con mejor rendimiento para ubicar el controlador

y obtener un buen monitoreo de la red?

Sobre dicha topología, al implementar SDN se debe identificar cuál es el nodo sobre el cual

es más recomendable dejar el controlador de la red, dependiendo del punto en el que la red

presenta mejor rendimiento, que es el problema de la ubicación del controlador [5]. El

rendimiento puede considerarse desde varios puntos de vista como lo son el retardo con el

cual llega la información de un punto a otro, el tráfico que se produce con esa ubicación, la

facilidad al acceso, el rendimiento de los dispositivos de red, entre otros. Sin embargo, la

latencia entre el controlador y los switches de SDN es con frecuencia utilizada para

establecer el rendimiento de la ubicación del controlador. [5] Ésta es la medida de

rendimiento utilizada en el presente proyecto.

11

La identificación de la ubicación óptima del controlador en redes SDN se realiza con el

objetivo de optimizar algunas de las condiciones de red, como la latencia entre el

controlador y los switches, de forma que se haga más eficiente la comunicación. A su vez

sirve de apoyo para el desarrollo de pruebas dentro del proyecto FODEIN de la Facultad de

Ingeniería de Telecomunicaciones titulado “Optimización de la ubicación de controladores

en redes SDN.”

Adicionalmente, se busca facilitar a los usuarios no experimentados, familiarizarse con la

herramienta Mininet, de manera que puedan simular redes extensas basadas en topologías

reales e implementar controladores a gusto del usuario, debido a que Mininet es una de las

herramientas más utilizadas para el diseño e implementación de SDNs. Ésto permitirá que

los estudiantes de la facultad puedan adoptar rápidamente el uso de Mininet

12

1. MARCO GENERAL DEL PROYECTO

La ubicación del controlador Opendaylight en distintos nodos de la red, se hace con el fin

de simular una red SDN como objeto de pruebas teniendo en cuenta la topología de estudio.

1.1 OBJETIVOS

Simular una red SDN en la herramienta Mininet para evaluar su rendimiento, usando el

controlador OpenDaylight, variando su ubicación en la topología de la red publicada en el

Topology Zoo con nombre BT Group.

Realizar una revisión de las herramientas para la operatividad de SDN como Mininet

y controladores.

Simular el funcionamiento del controlador Opendaylight variando su ubicación en la

topología BT Group, ubicada en América Látina.

Comparar los resultados obtenidos de la simulación y determinar la mejor ubicación

según el rendimiento obtenido.

Realizar un manual corto de instalación de la herramienta Mininet para primer uso y

simulaciones básicas.

1.2 ALCANCE

Se realizarán pruebas sobre la herramienta Mininet como son: conectividad entre los

dispositivos de una red por medio del protocolo ICMP, medir el rendimiento que tiene cada

despliegue cuando se tiene un tráfico de red y comparar el funcionamiento de una topología

de red SDN con el uso del controlador Opendaylight sobre la ubicación del controlador en

diferentes puntos de la topología. La medición que se realizará será de la latencia promedio

y máxima que existe entre el controlador y los switches. A su vez, especificando la función

de estos en la topología proporcionada por un operador a nivel de Sur América, haciendo

la configuración pertinente en el software SDN Mininet interactuando con componentes,

entornos gráficos, entre otros.

Con los datos obtenidos, se hará una tabla comparativa de resultados donde especifique el

comportamiento del controlador según su ubicación implementada mediante gráficas en

13

diferentes tiempos y ambientes. Todo el proceso realizado con Mininet, será documentado

desde la instalación, configuración, y pruebas. A partir de esta información, se generará un

manual corto de instalación para primer uso de Mininet y pruebas básicas.

1.3 METODOLOGIA

La presente investigación tiene varios enfoques:

Experimental: debido a que se realizan pruebas en ambientes totalmente controlados

(simulación en Mininet).

Cuantitativa: porque se hará una serie de mediciones sobre los entornos de prueba,

específicamente se medirá la latencia entre los nodos.

Inductiva: porque se está enfocando en un punto específico (Ubicación del controlador) a

partir de lo cual se realizarán generalizaciones.

Las fases de la investigación se presentan a continuación.

1. Revisión

SDN: El primer paso consiste en documentarse sobre las redes definidas por software,

proyectos en los cuales se ha implementado esta tecnología y que ventajas trae este tipo

de manejo de las redes.

Mininet: luego de documentarse lo suficiente sobre SDN, se procede a investigar sobre la

herramienta Mininet. En qué consiste, para que es usada, que sistemas operativos ejecuta,

entre otros.

Controladores: Teniendo claro los 2 ítem anteriores, se debe consultar sobre los

controladores. el controlador que por defecto trae la herramienta Mininet y el controlador

externo del cual se hará uso (OpenDaylight).

14

2. Instalación de la Herramienta

Instalación: Se hará la instalación de la herramienta, para entender el paso a paso de la

instalación, se procede hacer un manual de la instalación de esta.

Familiarización: Posteriormente teniendo la instalación, se hará el proceso de

familiarización. Ese proceso consiste en tener contacto de manera continua con la

herramienta con el fin de entender su funcionamiento.

3. Pruebas

Topología: luego de tener una familiarización con la herramienta, el usuario debe empezar

a implementar topologías como lo son: aumentar el número de routers, aumentar el número

de switches y el número de hosts. Para este proyecto se tendrá en cuenta la topología de

America Latina ofrecida por el operador BT GROUP, como se evidencia en la imagen 3.

Imagen 3. Topología América Latina

Fuente: Topology zoo [3]

Controlador: El usuario debe empezar hacer pruebas ubicando el controlador en las

topologías implementadas para simular una red en tiempo real.

15

4. Análisis

Ubicación controladora: El principal análisis que el usuario hará será la ubicación del

controlador en la red simulada. Esta ubicación será elemental para calificar el rendimiento

de la red. Si el usuario desea realizar una nueva prueba con una nueva ubicación del

controlador, deberá volver al ítem anterior y hacer las pruebas adecuadas.

Medición de tiempos: Otro tipo de análisis será la medición de tiempos, ya que estos reflejan

el trayecto de los paquetes enviados, recibidos y por consiguiente expresa en que sección

de la red el controlador brinda mejor rendimiento.

16

2. REVISIÓN DE HERRAMIENTAS

Mininet ofrece un entorno virtual de prueba y desarrollo para redes definidas por software

(SDN). Permite el desarrollo de estas en cualquier equipo ya que los diseños de SDN se

pueden mover sin problemas entre Mininet (lo que permite un desarrollo económico y

simplificado) [1]. Software Defined Networks, separa el plano de datos del de control de un

dispositivo de red, lo que permite controlar, supervisar y gestionar una red desde un nodo

central o controlador, con el fin de simplificar la gestión de la red; incluyendo innovación a

través de su programabilidad. La plataforma Mininet es usada en diferentes escenarios con

el fin de optimizar pruebas y rendimiento de estos. A continuación, se muestran las

situaciones en las que Mininet juega un papel fundamental según la aplicación de uso.

A continuación, se presenta la revisión de los diversos conceptos requeridos para el

desarrollo del proyecto.

2.1 OPENFLOW

Se considera uno de los primeros estándares de redes definidas por software (SDN).

Definió originalmente el protocolo de comunicación en entornos SDN que permite que el

controlador interactúe directamente con el plano de reenvío de los dispositivos de red, como

conmutadores y enrutadores, tanto físicos como virtuales basados en hypervisor (máquina

virtual), para adaptarse mejor a los requisitos comerciales. [15].

Su importancia radica en que es el estándar de facto para las implementaciones de SDN a

nivel académico y comercial.

2.2 DESCRIPCIÓN DE MININET

Mininet es un emulador de red, que ejecuta una colección de hosts finales, conmutadores,

enrutadores y enlaces en un único núcleo de Linux. Utiliza una virtualización liviana para

hacer que un solo sistema se vea como una red completa, haciendo una ejecución de

sistema y código de usuario. Un host Mininet se comporta como una máquina real; puede

entrar en él (si inicia sshd y enlazar la red con su host) y ejecutar programas arbitrarios

17

(incluido todo lo que esté instalado en el sistema Linux subyacente) [18]. Los programas

que ejecuta pueden enviar paquetes a través de lo que parece una Interfaz Ethernet real,

con una velocidad de enlace dada y retraso. Los paquetes se procesan mediante lo que

parece un conmutador Ethernet o enrutador, con una determinada cantidad de colas. En la

vida real, el simulador cuenta con una gran capacidad para poder emular diversas

comunicaciones, en las que un cliente y un servidor establecen comunicación a través de

Mininet; coincidiendo cada factor mencionado anteriormente con un proceso real [18].

Mininet, en aspectos generales es un emulador de red que crea una red de hosts virtuales,

conmutadores, controladores y enlaces. Los hosts de Mininet ejecutan el software de red

estándar de Linux, y sus switches son compatibles con OpenFlow para un enrutamiento

personalizado altamente flexible y redes definidas por software.

Instalación y configuración de Mininet como estructura base para la instancia de switches,

ya que el software en cuestión tiene como función la representación del plano de datos en

Redes SDN. A su vez, proporciona una forma sencilla y económica de probar redes para

el desarrollo de aplicaciones OpenFlow;

• Permite que múltiples investigadores trabajen independientemente en la misma topología

de red;

• Permite la prueba de una topología grande y compleja, sin siquiera la necesidad de una

red física;

• Incluye herramientas para depurar y ejecutar pruebas en toda la red;

• Admite numerosas topologías e incluye un conjunto básico de topologías;

• Proporciona API de Python simples para crear y probar redes.

Es posible realizarlo con las pruebas de depuración de Mininet y la resolución de problemas,

lo que puede beneficiarse de tener una red de prueba completa en una computadora portátil

o PC. Proporciona, de manera intuitiva, herramientas para desarrollar redes de aprendizaje

en el área. Su interfaz permite el uso en investigación y en clases para el uso práctico de

técnicas y soluciones de redes.

18

Debido a la gran acogida que ha obtenido la plataforma, se ha hecho uso de esta para

estudios con diferentes enfoques.

Un ejemplo de esto es la aplicación de Mininet en redes wifi, como lo es el proyecto

Evaluation of mininet wifi integration via ns-3. En este estudio la herramienta mininet ofrece

un soporte para enlaces inalámbricos en tiempo real, para lograr una solución a la limitación

en tiempo real de los sistemas inalámbricos en internet [6]. Otro estudio que se llevó a cabo

es Mininet-Wifi: Emulating software-defined wireless networks, para ese proyecto mininet

funcionó de igual manera al árticulo anterior [7].

Otro enfoque es el del uso de Mininet en programación. En esta nueva dirección se

encontraron artículos como Emulation of dynamic adaptive streaming over HTTP with

Mininet, el cual busca Implementar una prueba dentro de la simulación de red entorno

Mininet conectado a un cliente real y a un servidor real para el control de la transmisión de

video [8]. Además de este, hay otros estudios relacionados como lo es MININET: A

microprocessor-controlled "Mininetwork, por medio de mininet se busca simular la topología

para llevar a cabo una comunicación entre determinados dispositivos digitales con el fin de

optimizar la distribución de recursos y el desarrollo de las necesarias técnicas de software

y hardware [9]. Relacionado a la programación, también se estudió el artículo What

MININET Has Taught us about Programming Style. En este último, se proporciona la

combinación entre el entorno de conmutación de mensajes y mininet para llamadas [10].

Uno de los enfoques en los que más se ha trabajado es el tráfico en las redes en tiempo

real, eso lo evidencia el articulo Dynamic Traffic Diversion in SDN: Testbed vs Mininet. En

esta investigación se hace una comparación acerca de la funcionalidad de una o varias

redes en tiempo real [11]. Hay otros proyectos orientados a este camino como lo es

MiniNAM: A network animator for visualizing real-time packet flows in Mininet [12]. Se busca

visualizar de una forma más tangible como es el funcionamiento de Mininet al simular redes.

Otro proyecto es OSHI - Open Source Hybrid IP/SDN Networking [13], en este se presenta

la arquitectura y los servicios específicos de red IP/SDN, en donde se hace una descripción

del diseño e implementación de código abierto (OSHI).

Mininet ha presentado resultados satisfactorios por lo cual se ha implementado en muchos

otros factores independientes a los nombrados anteriormente. Un ejemplo de esto es

19

Network management and performance monitoring using Software Defined Networks [14],

su objetivo fue Plantear un nivel de control y supervisión en los paquetes enviados y

recibidos sobre una topología de red determinada por medio de redes SDN, abriendo paso

a un tema importante presentado en la actualidad que son las redes IoT basados en los

resultados que brinda la automatización de dispositivos a través de las mismas;

proponiendo una solución basada en la red SDN mediante un controlador interno e

implementando una arquitectura operada por el emulador Mininet [14].

Estas redes propuestas ofrecen una innovadora solución de diseño de redes basadas en el

protocolo OpenFlow, la cual pretende dar inicio a nuevas redes de computadoras, en las

que su enfoque principal sea el ahorro de energía y a su vez disminuir la emisión de carbono

debido al incremento de redes externas y enlaces redundantes; validando la velocidad de

la red y el consumo que esta presenta.

Cuando se habla de factores como velocidad y consumo de red se plantea una posible

automatización con relación al control ejercido en redes IoT. Basados en los beneficiosos

resultados que brinda la automatización de dispositivos a través de redes IoT, con el

transcurso del tiempo tener una programación completa y adecuada se ha vuelto más

compleja. En donde la solución propuesta es la implementación de redes SDN con

emulador Mininet con el fin de recrear y modificar redes de datos que pueden soportar

varias topologías y protocolos. A su vez este emulador de red trabaja bajo cierta limitación

y es la dificultad de operar redes grandes.

Ref. Uso Problemática a Solucionar Resultados

[20]

Permite hacer la

configuración de los

dispositivos para unificar los

servicios

Debido al incremento de usuarios en

las topologías de redes tradicionales,

los proveedores de servicios se han

visto obligados a implementar una

mayor cantidad dispositivos de red

Permitir la comunicación

entre determinados

ordenadores y denegar el

acceso a direcciones no

deseadas.

[21]

Permite simplificar la

topología a implementar con

el fin de ahorrar energía

Debido al incremento de redes

externas y enlaces redundantes en las

topologías de red, se evidencia un

consumo de energía bastante alto

Se obtuvo un bajo consumo

de energia en comparación

con los valores obtenidos por

una red tradicional.

[6]

Brinda un soporte

fundamental para enlaces

inalámbricos en tiempo real

Limitación en tiempo real acerca de

los sistemas inalámbricos en internet

Satisfizo a través de la

característica de ns-3 la

integración de la función de

emulador del canal IEEE

20

802.11.

[7]

Brinda un soporte

fundamental para enlaces

inalámbricos en tiempo real

Debido a los problemas de

implementación que presentan la gran

densidad de redes inalámbricas.

Satisfizo a través de la

característica de ns-3 la

integración de la función de

emulador del canal IEEE

802.11.

[9]

Simular la topología para

llevar a cabo una

comunicación entre

determinados dispositivos

digitales

la incorporación en la investigación de

las posibilidades de una mejor

distribución de recursos y el desarrollo

de las necesarias técnicas de software

y hardware.

Fue posible obtener un mini

control que a su vez era

controlado por un

microprocesador

[8]

Implementan una prueba

dentro de la simulación de

red entorno Mininet

conectado a un

cliente real y a un servidor

real para el control de la

transmisión de video.

Emular y visualizar el rendimiento de

un canal de

comunicación con el fin de obtener

similares con una transmisión de

video.

se hicieron posibles las

mediciones con el fin de

generar un control adaptativo

haciendo referencias a las

velocidades deseadas.

[10]

Proporcionan la combinación

entre el entorno de

conmutación de mensajes y

Mininet para llamadas

Problemas de programación acerca de

las tareas en

diversos programas con estructura fija.

A través de su característica

fundamental de bloqueo y no

bloqueo para hacer versátil

la realización de llamada.

[11]

Permite una comparación

acerca de la funcionalidad de

una o varias redes en tiempo

real y hacienda uso de la

plataforma de red Mininet

En tiempo real para la pérdida de

paquetes y reducir la estabilidad

presentada, se busca desviar

dinámicamente el tráfico importante en

un ruta de respaldo

los dos entornos de prueba

proporciona relativamente

resultados similares.

[12]

Se busca visualizar de una

forma más tangible como es

el funcionamiento de Mininet

al simular redes

Esta plataforma busca, que el usuario

interactúe de una manera sencilla con

la red haciendo un entorno gráfico

para su mejor captación y

visualización.

las pruebas son realizadas

en tiempo real, obteniendo

un resultado favorable

[13]

Se presenta la arquitectura y

los servicios específicos de

red IP/SDN, en donde se

hace una descripción del

diseño e implementación de

código abierto (OSHI)

Busca implementar Mininet en

diferentes servicios avanzados (VPN,

Tráfico, entre otro) para mejorar su

rendimiento

Se realizan pruebas

mediante combinaciones

Quagga para enrutamiento

OSPF.

21

[14]

Plantear un nivel de control y

supervisión en los paquetes

enviados y recibidos sobre

una topología de red

determinada por medio de

redes SDN

Progreso de las redes de

computación, la cual conlleva a un

incremento en el tráfico de información

y el utilización de recursos

Se obtuvo una optimización

de recursos en este tipo de

redes

Tabla 1. Información Compilada de artículos Mininet

A partir de la revisión, se concluye que el uso de Mininet es apropiado en diversos

ambientes de redes y es muy útil para el ingeniero de telecomunicaciones. Por ello, se

elaboró un manual donde explica cómo implementar la herramienta Mininet, este manual

se dará a conocer en la sección 3.

2.2.1 Inconvenientes Presentados en la Plataforma Mininet

Mininet presenta un inconveniente significativo el cual consiste en la pérdida constante de

información cuando se ve expuesto a grandes cargas y poca memoria bajo una sola

máquina virtual de ejecución y funcionalidad.

Para el desarrollo de diversos esquemas en la plataforma de Mininet, es necesario tener

una única versión para poder operar.

2.2.2 Miniedit

Miniedit es un editor de GUI contenido en mininet. Miniedit es una interfaz de usuario que

consta de un espacio en blanco junto con una serie de herramientas (Switches, routers,

controladores, y conexiones cableadas) en la parte izquierda, a su vez en la parte superior

tiene una barra de menú [19].

2.3 CONTROLADOR OPENDAYLIGHT

OpenDaylight Project (ODL) es un proyecto SDN de código abierto destinado a mejorar las

redes definidas por software (SDN) ofreciendo un marco liderado por la comunidad y

soportado por la industria para el Controlador OpenDaylight, que ha sido renombrado

OpenDaylight Platform. Está abierto a cualquier persona, incluidos los usuarios finales y

22

los clientes, y proporciona una plataforma compartida para que aquellos con objetivos de

SDN trabajen juntos para encontrar nuevas soluciones [16].

Según la Linux Foundation, OpenDaylight incluye soporte para el protocolo OpenFlow,

pero también puede soportar otros estándares SDN abiertos.

El Controlador OpenDaylight expone la interface norte (northbound) de la aplicación que

es utilizada por las aplicaciones. Estas aplicaciones usan el Controlador para recopilar

información sobre la red, ejecutar algoritmos para realizar análisis y luego usar el

Controlador OpenDaylight para crear nuevas reglas en toda la red. [16]

Imagen 4. Controlador OpenDaylight

Fuente: SXN OpenDayLight [16]

23

3. INSTALACIÓN DE HERRAMIENTAS

Las herramientas empleadas para el desarrollo del proyecto propuesto fueron: Mininet

como plataforma de simulación de redes definidas por software en las que se comprueba

su uso y se da a entender lo elemental de la misma, Opendylight, para la representación de

pruebas con el controlador ODL según la topología propuesta en la que se hace énfasis en

el proceso de instalación y el enlazamiento con Mininet.

3.1 MININET

A continuación, se muestra la instalación del simulador de redes SDN y características de

primer uso haciendo referencia en organización, comandos, ejecución e interfaz gráfica

para el desarrollo de distintos escenarios presentados. Como primera medida es necesario

hacer uso del sistema operativo Linux, ya que allí es donde se ejecuta la plataforma como

se visualiza en la siguiente imagen (imagen 5):

Posteriormente se ingresa a la página web de Mininet, la cual brinda 3 opciones posibles

de descargas de este simulador. Por consiguiente, se hace uso de la opción 2. El primer

Imagen 5. Sistema Operativo


24

paso para hacer la instalación, es instalar el git por medio del comando apt-get install git

para hacer posible la clonación de Mininet.

Luego, se procede a seguir los pasos sugeridos por el sitio web de Mininet. Se hace

uso del comando git clone git://github.com/mininet/mininet para descargar sus

respectivos paquetes.

Se ingresa a la carpeta mininet e ingresaremos el comando git tag para observar las

versiones disponibles.

Siguiendo los pasos sugeridos, se procede a ingresar el git checkout –b 2.2.1 2.2.1

comando para seleccionar la versión que se ejecutara.

Luego de esto, se ingresa el comando mininet/útil/install.sh para finalizar la instalación de Mininet.

Una vez hecha la instalación de la plataforma Mininet, se muestra el paso a paso sobre

el primer uso de la misma, en donde se verifican comandos de visualización, de

comunicación, interfaz gráfica, captura de paquetes (Wireshark), entre otros.

3.1.1 PRIMER USO

Para hacer una prueba de la plataforma, se realiza mediante el comando sudo mn, el

cual genera una topología por defecto la cual consta de 1 Controlador, 1 Switch y 2

Host, mediante una conexión tipo árbol (Imagen 6).

Imagen 6. Topología por defecto


25

Para lograr mejor interactividad y una facilidad en la elaboración de la topología entre el

simulador y el usuario, se hace uso de la herramienta Miniedit. Esta herramienta viene

incorporada una vez se instaló mininet. Miniedit funciona como interfaz gráfica como se

muestra en la imagen 7.

Imagen 7. Interfaz Miniedit.


Para probar la conexión de la topología generada anteriormente se muestran diversos

comandos que sustentan la comunicación establecida en los equipos de la topología y

características de conexión. Haciendo uso del comando dump es posible ver el usuario a

qué puerto del Switch está conectado con su respectiva dirección IP.

Para establecer una comunicación entre los 2 usuarios creados por defecto, se ejecuta el

comando ping con la dirección IP (Imagen 8).

26

Imagen 8. Comunicación entre 2 Usuarios


Para visualizar los paquetes al probar conexión del host (h1, node1) con dirección

10.0.0.1 al host (h2, node2) con dirección 10.0.0.2, se hace mediante el comando

wireshark, que en este caso los paquetes se visualizan en el host (h1, node1). Como

se ve en la Imagen 9

Paquetes: Request y Reply a través del

protocolo ICMP.

27

Imagen 9. Captura de paquetes WireShark


Para entender de gráficamente la topología descrita en la imagen 6 que se crea por

defecto, se hace uso de la interfaz gráfica Miniedit la cual nos permite visualizar la

topología creada mediante los comandos de topología insertados o creadas por Scripts

(Imagen 10).

Imagen 10. Topología básica en miniedit.


A continuación, se hace uso de la herramienta gráfica Miniedit para crear una topología

y a su vez exportar la topología en un Script (Imagen 11).

28

Imagen 11. Topología implementada de ejemplo


Para la asignación de direcciones, se ingresa a la pestaña edit. Después en preferencias

se coloca la dirección deseada, que en este caso es 10.0.0.0 /8 y el protocolo OpenFlow

(Imagen 12).

Imagen 12. Asignación de dirección IP


Una vez configurada la dirección, se exporta el archivo y se guarda en la carpeta custom

con el nombre de ejercicio.py. Esto se ve en la imagen 13

29

Imagen 13. Captura de guardar archivos


Después se ejecuta el Script, guardado en el directorio Custom con el nombre de

ejercicio.py, haciendo uso del comando python ejercicio.py.

Por medio del comando net es posible observar los switches conectados a los clientes con

sus respectivos clientes.

30

3.2 OPENDAYLIGHT

Para la instalación del controlador Opendaylight, es necesario instalar librerías ‘Java run-

time’, introduciendo:

Sudo apt-get update

Sudo apt-get install default-jre-headless

En la imagen 14 se da aconocer el resulado una vez ejecuados los 2 comandos nombrados

en el parrafo anterior.

Imagen 14. Visualización de descarga de paquetes.


Una vez ejecutados los comandos instalación, se edita el archivo ‘bashrc’ y se añade la

siguiente línea y se ejecuta el archivo

Sudo nano ~/. Bashrc

export JAVA=HOME=/user/lib/jvm/default-java

source ~/.baschrc

31

Se descargan unos archivos con extensión .tar propios de la página Opendaylight, haciendo

referencia a las versiones más antiguas de la plataforma que no son mostradas en esa

página de inicio. Recuérdese que, para el correcto funcionamiento del controlador, se

instala la versión Beryillium 0.4.0 (Imagen 15).

Imagen 15. Versiones del controlador ODL archivadas


Wget https: // nexus.opendaylight.org / content/groups / public / org /

opendaylight/integration / distribution-karaf/0.4.0 – Beryllium / distribution-karaf-

0.4.0-Beryllium.tar.gz

Una vez descargados los archivos, se extraen:

tar –xvf distribution – karaf – 0.4.0 – Beryllium.tar.gz

Esto creará una carpeta llamada ‘distribution-karaf-0.4.0-Beryllium’ que contiene el

software ODL. Para arrancar el controlador desde el servidor, habrá que ejecutar la

siguiente orden:

32

./distribution – karaf – 0.4.0 – Beryllium/bin/karaf

Una vez se ejecute los comandos anteriores, se procede con la instalación de algunos

componentes necesarios (Imagen 16) :

Imagen 16. Instalación de paquetes en el controlador


Después de la instalación de estos componentes para la lectura, implementación de

Opendaylight; se realiza una conexión a través del navegador para acceder al mismo;

mediante el comando: localhost: 8181/index.html/login.. Para acceder al controlador el

usuario que se ingresará será admin, al igual que la contraseña Como se visualiza en la

imagen 17:

33

Imagen 17. Inicio de sesión en el controlador


34

4. REALIZACIÓN DE LA SIMULACIÓN

Para el desarrollo sobre la evaluación de la ubicación del controlador en la topología, se

tiene en cuenta un factor fundamental como lo es la distancia. Este factor fue esencial para

calcular el retardo. A continuación, se muestra el cálculo de la Latencia en la topología en

donde se hacen uso de parámetros como la velocidad de la fibra óptica, la distancia entre

los nodos con el programa satelital Google Earth; de acuerdo a las coordenadas

proporcionadas por el Topology Zoo.

La topología a implementar se muestra en la imagen 18.

Utilizando colores, hemos segmentado la red en zonas geográficas. Para México se

coloreo de un color verde fuerte, Para Colombia se utilizó el color amarillo, Ecuador se

reconoce por el color Naranja, para Argentina se seleccionó el color azul claro, para Brasil

y Bolivia se utilizó un mismo color; verde claro.

En algunos sectores no se percibe ningún color debido a que cada punto representa un

color. Es decir, se representa con un color los países que contienen más de un nodo en la

topología.

A su vez se muestra la numeración en los nodos implementados según su ubicación. Ésta

numeración será utilizada en el resto del documento como identificador para cada punto,

de forma que se pueda buscar una relación entre ubicaciones para un buen rendimiento del

controlador Opendaylight, implementando la topología, verificando comunicación entre

cada uno de los nodos mencionados.

Lo anterior permite visualizar tiempos de respuesta al probar comunicación por medio de

mensajes ICMP, así como el tiempo mínimo, tiempo máximo y el promedio entre los

mismos.

4.1 TOPOLOGIA

36

Imagen 18. Topología creada en Packet Tracer


37

En las imágenes 19 a la imagen 28 se evidencia el despliegue por zonas

Imagen 19. Despliegue de México


Guatemala, El Salvador, Nicaragua y Costa Rica:

Imagen 20. Despliegue de Guatemala, El Salvador, Nicaragua y Costa Rica


37

Colombia:

Imagen 21. Despliegue de Colombia


Puerto Rico, Jamaica y Trinidad y Tobago

Imagen 22. Despliegue de Trinidad y Tobago, Jamaica y Puerto Rico


37

Ecuador:

Imagen 23. Despliegue de Ecuador


Argentina:

Imagen 24. Despliegue de Argentina


37

Chile

Imagen 25. Despliegue de Chile


Bolivia:

Imagen 26. Despliegue de Bolivia


37

Uruguay:

Imagen 27. Despliegue de Uruguay


Brasil:

Imagen 28. Despliegue de Brasil


Para el cálculo de Latencia se realizó un procedimiento que consideraba que los enlaces

eran de fibra óptica cuya longitud era la distancia lineal entre los dos puntos.

En todos los casos, se asume que la latencia de procesamiento es cero, es decir que los

equipos de red no introducen ningún retardo en el enlace.

37

Como ejemplo, se muestra el paso a paso desde dos nodos en México, desde Durango

con coordenadas (Longitud: -104.66667 y Latitud: 24.03333) a Zacatecas (Longitud: y

Latitud:), con el fin de visualizar la ubicación exacta de estos puntos, teniendo como

resultado una distancia de 250km según lo proporcionado por Google Earth. Dicha distancia

se muestra en la Imagen 36.

La totalidad de los perfiles se encuentra en el anexo 1

Imagen 29. Coordenadas entre 2 puntos de red Google Earth


Velocidad de la Luz en la Fibra Óptica (VP) = 200000km [17]

Distancia = 250km

Latencia =

𝐿𝑎𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 =𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎

𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐹𝑖𝑏𝑟𝑎

Ecuación 1. Cálculo de Latencia

Para el caso de Durango y Zacatecas, se reemplazan los parámetros correspondientes, teniendo

como resultado, lo siguiente:

𝐿1 =𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎

𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐹𝑖𝑏𝑟𝑎=

250𝑘𝑚

200000𝑘𝑚/𝑠= 𝟎, 𝟎𝟎𝟏𝟐𝟓 𝐬

Una vez visualizado el paso a paso del cálculo de Latencia, se muestra la tabla 1. La

relación de los diversos nodos según la topología con su respectivo cálculo de Latencia

37

según la redundancia empleada; teniendo en cuenta los parámetros mencionados

anteriormente. El cálculo de todas las latencias se encuentra en el anexo 2.

Tabla 2. Calculo de Latencia de todos los puntos de red

Una vez obtenido estos datos, se procede a simularlo en el controlador Opendaylight. A

continuación, se describe el proceso.

1. Se ingresa a la topología por medio de Mininet, con los siguientes comandos:

- Cd mininet/examples

37

- Sudo su

- Python miniedit.py (Procedemos abrir Miniedit).

2. Posteriormente seleccionamos el archivo donde se encuentra la topología y

seleccionamos RUN como se muestra en la imagen 30. Es de aclarar que no es

posible visualizar la topología completa, debido a que se está implementando en

una máquina virtual y no es posible ocupar la pantalla completa.

Imagen 30. Topología en la herramienta miniedit.


3. En otra terminal ingresamos el comando ovs-vsctl set-controller s1 tcp:

10.0.2.15:6633 con el número de cada switch implementado en la topología, donde

10.0.2.15 es la dirección IP de la máquina y 6633 el puerto del protocolo Openflow.

Imagen 31.

37

Imagen 31. Ejecución del comando nombrado en el párrafo anterior


4. Ingresamos al navegador e Iniciamos sesión por medio del comando localhost:

8181/index.html/login y con el usuario: admin y password: admin

(Imagen 32)

Imagen 32. Iniciar sesión al controlador


5. Se procede a cargarse la topología en el controlador, en la imagen se mostrará la

topología sin los clientes, ya que para ver estos debe haber una comunicación entre

si (Imagen 33).

37

Imagen 33. Topología en el controlador sin usuarios


6. Por último, hacemos uso del comando pingall, para que se muestren los clientes

(PC de los switches) en la página del controlador (Imagen 34).

Imagen 34. Ejecución comando pingall


Para lograr el envío de información de un extremo al otro, se debe garantizar que

exista la comunicación entre todos sus puntos como se muestra en la siguiente

imagen. En la imagen 35 se evidencia él envió y respuesta de todos los clientes

entre sí. Cada cliente se representará con los nombres “H” y su respectivo número

(Imagen 35).

Ejemplo: Cliente 1 se representa como H1, cliente 2 como H2.

37

Imagen 35. Comunicación de todos los clientes entre si


Luego de esto, cargamos la topología que está en miniedit, haciendo uso del botón Reload

y procedemos hacer las mediciones.

7. A continuación, se puede observar en la imagen 36 la topología implementada en el

controlador con todos los usuarios.

Imagen 36. Topología con usuarios implementada en Opendaylight.


37

4.2 MEDICIONES REALIZADAS

A continuación, describimos la forma en la que se realizaron las mediciones para obtener

las ubicaciones óptimas

4.2.1 Métricas

En la simulación se utilizaron 2 métricas:

● Métrica 1: Latencia promedio entre el controlador y los switches.

● Métrica 2: Latencia máxima entre el controlador y los switches.

Para hacer la medición, se utilizó la herramienta PING, de la que se obtiene la información

de latencia con el resultado Round Trip Time (RTT).

Una vez definido esto, se procedió hacer las respectivas mediciones en cada punto de

conexión, estas mediciones contienen:

1. Comunicar entre sí cada punto de red, por medio del comando PING. Para esta

demostración se hizo una comunicación del punto de red 1 al punto de red 2 y del

punto de red 1 hacia el punto 3 (Imagen 37).

Imagen 37. Envió de paquetes del cliente 1 a los clientes 2 y 3


37

2. Obtenidos estos datos se tomó el valor mínimo, el valor promedio, y el valor

máximo del RTT presentado por los paquetes de cada PING. Como se muestra en

la imagen 38.

Imagen 38. Valores mínimos, promedios, máximos y la desviación de H1 a H3


4.3 ANALISIS Y RESULTADOS

Luego de esto, se hizo una tabla con todos los valores obtenidos y se hará un

promedio a los valores promedio de la tabla como se muestra en las tablas 4, 5 ,6 y 7.

Ubicación controlador H1

Min Promedio Max

H2 0.7840 0.9040 1.2080

H3 0.7300 1.0780 2.0760

H4 0.774 1.023 1.660

H5 0.761 1.030 1.288

H6 0.718 1.024 2.076

H7 0.640 0.873 1.541

H8 0.870 1.320 2.950

H9 0.723 1.704 4.424

H10 0.845 1.696 4.823

H12 0.822 1.352 2.037

H13 0.851 1.341 3.046

H14 0.836 1.086 1.513

H16 0.756 1.261 2.829

H17 0.782 1.200 2.192

H18 0.938 2.057 5.680

H19 1.011 2.503 6.236

H20 1.103 1.939 4.913

H21 1.152 1.808 4.078

H22 1.061 2.046 5.518

H23 0.976 1.237 1.545

H24 0.849 1.594 4.153

H25 0.868 0.962 1.096

37

H26 0.924 1.663 4.035

H27 0.969 1.592 3.474

H28 1.091 2.370 7.024

H29 1.055 1.332 1.722

H30 0.843 1.253 2.395

H31 0.784 1.391 3.495

H32 0.753 1.918 5.076

H33 0.994 1.180 1.593

H34 0.817 1.389 2.716

H35 0.820 1.117 1.719

H36 0.907 1.896 4.350

H37 0.764 1.109 1.362

resultado 1.4485 7.0240 Tabla 3. Valores de H1 hacia los demás

Este proceso se repitió para todos los nodos de la red, por lo que se obtuvieron un total

de 37 tablas.

En la tabla 5 se presenta la tabla del cliente 17 (H17) que debido a su ubicación y por

los cálculos obtenidos, es el punto de red con mejor latencia promedio. Es decir, es el

punto estratégico con mejor rendimiento para la métrica 1.


Min Promedio Max

H1 0.654 1.078 2.552

H2 0.715 0.934 1.745

H3 0.718 0.936 1.436

H4 0.684 0.993 1.773

H5 0.713 1.353 3.689

H6 0.673 1.367 2.931

H7 0.708 1.045 1.982

H8 0.745 0.929 1.409

H9 0.681 1.245 3.427

H10 0.637 1.207 2.750

H12 0.683 0.960 1.694

H13 0.673 0.741 0.828

Max Valor

Valor promedio

37

H14 0.885 1.327 2.607

H16 0.716 0.956 1.611

H18 0.912 1.944 5.013

H19 0.799 1.039 1.455

H20 0.806 1.828 5.549

H21 0.946 1.031 1.182

H22 0.753 1.273 3.043

H23 0.789 0.972 1.160

H24 0.754 1.396 3.379

H25 0.730 0.816 0.984

H26 0.804 1.416 3.710

H27 0.791 0.994 1.310

H28 0.752 1.234 2.917

H29 0.826 0.990 1.300

H30 0.731 1.043 2.084

H31 0.676 1.238 3.002

H32 0.685 1.348 3.712

H33 0.663 0.991 1.896

H34 0.673 0.772 1.050

H35 0.693 0.886 1.256

H36 0.704 1.042 2.223

H37 0.696 0.808 0.992

resultado 1.1215 5.5490 Tabla 4. Valores de H17 a los demás usuarios.

En la tabla 6 se presenta la tabla del cliente 13 (H13) que debido a su ubicación y por

los cálculos obtenidos, es el punto de red con mejor latencia máximo.


Min Promedio Max

H1 0.787 1.143 2.505

H2 0.757 0.815 1.011

H3 0.746 1.070 1.871

H4 0.683 1.143 2.610

H5 0.674 1.548 4.751

H6 0.694 0.823 1.205

H7 0.704 1.100 2.450

H8 0.660 0.918 1.580

H9 0.724 1.518 4.416

37

H10 0.665 0.754 1.010

H12 0.690 1.094 2.352

H14 0.738 1.059 2.289

H16 0.647 0.831 1.372

H17 0.610 0.828 1.358

H18 0.796 1.586 4.514

H19 0.888 1.019 1.278

H20 0.817 1.713 4.699

H21 0.808 1.005 1.277

H22 0.822 1.661 4.818

H23 0.777 0.873 0.998

H24 0.771 1.287 2.868

H25 0.763 0.985 1.358

H26 0.737 1.247 3.031

H27 0.936 1.573 3.784

H28 0.809 1.440 3.388

H29 0.865 1.092 1.531

H30 0.716 1.080 2.139

H31 0.751 0.936 1.264

H32 0.743 1.216 2.674

H33 0.730 1.189 2.526

H34 0.676 1.006 1.941

H35 0.634 0.839 1.244

H36 0.710 1.127 2.362

H37 0.728 1.221 2.815

resultado 1.1394 4.8180 Tabla 5. Valores de H13 hacia los demás usuarios.

Debido a lo extenso y a la gran cantidad de número de tablas elaboradas con los datos

obtenidos, se optó para anexar un archivo (Anexo 3) en el cual se encuentra la totalidad

de las tablas y la tabla final donde identifica el punto de red con el mejor promedio en

el envío de paquetes y el punto de red con el máximo valor del envío de paquetes. En

la tabla 7, se muestra el resultado final de dicho ejercicio.

Mejor Promedio 1.1215 H17

Mejor Máximo Valor 4.8180 H13 Tabla 6. Resultado final de los puntos de red

37

Una vez obtenida esta tabla, se afirma que el punto de red con mejor rendimiento en la

métrica 1 para el envío de paquetes es el punto H17 obteniendo un promedio de 1.1215

ms.

De otro lado, la ubicación con el mejor rendimiento para la métrica 2 se encontró en el punto

de red H13

4.4 RECOMENDACIÓN DE USO DE HERRAMIENTA Y SIMULACIÓN

● En un comienzo se estaba llevando a cabo el proyecto haciendo uso de un

computador propiedad de la universidad Santo Tomás y que actualmente lo maneja

el centro de investigación INVTEL de dicha Universidad. Este computador

presentaba fallas cuando se intentaba conectar a una red Wifi, por lo cual se debió

cambiar de dispositivo, lo que conllevó a retrasar la continuidad del proyecto. La

conexión a WIFI era necesaria debido a que la instalación de mininet requería la

descarga de muchos paquetes y para la ejecución del controlador también se

necesitaba acceso a la web

Luego de esto, se empezó hacer uso de otro computador perteneciente a la misma

entidad y al mismo centro de investigación. Una vez obtenida la instalación de la

plataforma mininet y continuando con el proceso surgió un obstáculo con el

controlador OpenDayligh. El obstáculo consistía en que no era posible encontrar

una versión del controlador que fuera compatible con el sistema operativo y con lo

que se buscaba, esto llevo a una gran demora. Al final la versión usada fue 0.4.0

Beryllium, esta versión fue encontrada en el sitio web del controlador.

Debido a la cantidad de procesos que se debía ejecutar fue necesario usar mas de

1 terminal de consola, a lo que se debió instalar un entorno gráfico en la maquina

virtual. Este proceso llevo un retraso menor al anterior debido a que fue necesario

la familiarización con este. Esto se solucionó instalando KDE (K Desktop

Environment) es un entorno de escritorio particularmente para sistemas Linux. A

continuación se observará el entorno grafico (Imagen 46).

37

Imagen 39. Entorno gráfico KDE


Volviendo al 2 problema que surgió en el transcurso del proyecto (Controlador

OpenDayligh), se tuvo que hacer varias clonaciones o copias de las máquinas

virtuales porque si ocurría un daño en la máquina virtual se debía volver a empezar

hacer la instalación de Mininet. El último obstáculo obtenido fue el intentar

implementar la topología, debido a que en cada punto de red se iban a digitar ciertos

datos, la capacidad con la que contaba la máquina virtual no era lo suficiente. Debido

a esto se tuvo que ampliar dicha memoria.

37

5 TRABAJOS FUTUROS

Una vez entendido y comprendido este proyecto de grado, es posible realizar estudios e

investigaciones futuras. Como aporte a este proyecto, se puede seguir haciendo nuevas

implementaciones como lo es incorporar 2 controladores al tiempo y obtener mediciones

similares; teniendo en cuenta los diferentes tipos de controladores que hay hoy en día ya

que se estima que los operadores implementen este mecanismo para solucionar los

problema presentado a nivel de red corporativa. Se espera que con el manual de Mininet,

estudiantes de facultades enfocadas a las telecomunicaciones puedan seguir innovando e

implementando esta herramienta como ayuda a seguir mejorando el envío de información

entre puntos a largas distancias.

37

6 CONCLUSIONES

Mininet es una herramienta a la cual se le puede dar gran uso en trabajos futuros debido a

que maneja un entorno grafico(Miniedit) facilitando la implementación de topologías y su

adaptación a otros sistemas como controladores, en este caso OpenDaylight.

Las distancias de un punto de red a otro y las conexiones de estos son de gran importancia

al momento de elegir la ubicación óptima. Como se pudo ver en los resultados, la ubicación

de mejor rendimiento fue un punto de red ubicado en la parte central, debido a que su

número de conexiones y la distancia a la que se encontraba de los demás puntos de red

permitían un tiempo de respuesta menor por parte de los destinatarios.

Para lograr un funcionamiento adecuado de Mininet haciendo uso de varias máquinas

virtuales trabajando en conjunto, es necesario que estas estén trabajando las mismas

versiones de la herramienta y del controlador, gran capacidad de disco duro para agilizar

los procesos y un buen número de procesadores. ya que si no se hace de esa manera

puede conllevar a problemas que retrasen el proyecto que se está llevando a cabo.

Al realizar un análisis respectivo sobre los retardos presentados al hacer el cálculo de la

Latencia de la topología de América Latina, se evidencia que la distancia juega un papel

fundamental al momento de la operación ya que los puntos alejados Bucaramanga y Sao

Paulo cuentan con una distancia de 4450 Km con una velocidad de Fibra de 200.0000 Km/s,

lo que resulta una Latencia de aproximadamente 0.02225s de retardo, correspondiente a la

Latencia mayor por su lejanía. Sin embargo, al realizar la comparación de la suma de los

retardos sobre los nodos establecidos en la topología desde la misma ubicación se tiene

como resultado una Latencia de 0.036765, la cual es mayor a la establecida directamente

entre los mismos por la redundancia empleada.

Debido a lo favorable que puede llegar a ser mininet, es de gran colaboración realizar un

manual donde se explique cómo instalar esta herramienta y a su vez explicar los primeros

pasos para tener una mejor perspectiva de la plataforma. Es de resaltar que en el sitio web

de mininet explican 3 mecanismos de instalación, pero en este manual brindado se puede

observar algunas ilustraciones que serán de ayuda para confirmar que cada paquete

perteneciente a mininet ha sido instalado correctamente.

37

7 REFERENCIAS

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London

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37

8 ANEXOS

1. Perfil de Cada Punto de Red

2. Cálculo de Latencia para los puntos de red según la topología.

3. Tablas de valores de cada punto de red.

Rendimiento de la red SDN dependiendo de la ubicación del ...

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