Virtualización de la Función de
Enrutamiento sobre servicios de
experimentación SDN en GÉANT
Jordi Ferrer Riera
Research Engineer
Jornadas Técnicas de RedIRIS 2013, Madrid, 24 Oct.
Sesión 2A: Más ciencia con más TIC
Jornadas Técnicas RedIRIS, Madrid, Oct. 2013

Experimentación como un servicio mediante SDN
sobre GÉANT
– A. Vico, J. A. García-Espín

Experimentación sobre Entornos de Red Open Flow:
Virtualización de la Función de Enrutamiento
– J. Ferrer Riera, J. Batallé, E. Escalona, J.A. García-Espín
Jornadas Técnicas RedIRIS, Madrid, Oct. 2013
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Agenda

Test-bed as a Service
– Definición
– Antecedentes
– Estado Actual en GN3+

Experimentación sobre entornos OpenFlow
– Virtualización de las funciones de red – NFV
– Función de enrutamiento virtualizada
– Escenario y evaluación

Conclusiones
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Agenda

Test-bed as a Service
– Definición
– Antecedentes
– Estado Actual en GN3+

Experimentación sobre entornos OpenFlow
– Virtualización de las funciones de red – NFV
– Función de enrutamiento virtualizada
– Escenario y evaluación

Conclusiones
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Test-bed as a Service

Qué es el Test-bed as a Service (TaaS) en GN3+?


Creación de infraestructuras a la carta a 3ras entidades bajo
demanda

Instancias aisladas

Configurable / Programable según las necesidades y
requerimientos del usuario

Escalable

Monitorizada

Distribuida geográficamente
Constituirá un servicio de producción en GN3+
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TaaS: Antecedentes

Externos a GN3+…


Proyectos europeos FP7 dentro de la unidad FIRE (Future
Internet Research and Experimentation)

Promueven investigación basada en la experimentación

SmartSantander, OFELIA, Fed4FIRE, o BonFIRE

www.ict-fire.eu
Global Environment for Network Innovation (GENI)


Laboratorio virtual para experimentación en entornos
En GN3+…
– TaaS evoluciona de, entre otras fuentes internas a GÉANT3, la
GÉANT OpenFlow Facility (GOFF)

Incorporando en el paquete de servicios disponibles una
infraestructura OpenFlow para experimentación con o a través de
los controladores SDN
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Servicios: Estado Actual
El servicio en producción en GN3+ ofrecerá dos servicios clave



Entornos de red virtualizados basados en paquetes dinámicos, con funcionamiento
autónomo e independiente, bajo el control de los experimentadores

Una infraestructura fotónica operada manualmente basada en los activos de dark
fibre del núcleo de GÉANT
5 Puntos de Presencia
(PoP)

Vienna

Amsterdam

Frankfurt

Zagreb

London
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Servicios: Estado Actual (II)

Recursos de red se provisionan sobre OpenvSwitch4

Recursos de computación se provisionan como máquinas virtuales
(VM) sobre Xen

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Cada servidor @ PoP

Es utilizado como el
host del OpenFlow
Switch (sobre un Linux
Debian)

Utiliza Xen hypervisor
para instanciar las
distintas VMs para cada
usuario
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Agenda

Test-bed as a Service
– Definición
– Antecedentes
– Estado Actual en GN3+

Experimentación sobre entornos OpenFlow
– Virtualización de las funciones de red – NFV
– Función de enrutamiento virtualizada
– Escenario y evaluación

Conclusiones
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Virtualización de las funciones de red NFV

Cualquier infraestructura de un operador está compuesta
principalmente por hardware propietario y dedicado, así como
gran variedad de sistemas software dedicados a la gestión y
control de dichos equipos
– Cambios en la infraestructura o en los servicios?
– Escalable?
– Eficiente?
– CAPEX / OPEX?

European Telelcommunications Standards Institute promueve
Network Functions Virtualization (NFV)
– Externalización funciones de red en concreto del dispositivo hardware e
implementación de las mismas sobre tradicionales máquinas virtuales
– Se pueden desplegar sobre cualquier servidor estándar

Migración, Localización, Instanciación
– http://www.etsi.org/technologies-clusters/technologies/nfv
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Virtualización de las funciones de red NFV

NFV puede proveer beneficios significantes a los
distintos operadores de red
– Dinamismo y elasticidad de los servicios de red
– Agilizar desarrollo de nuevas técnicas en la gestión de la
infraestructura
– Reducir costes asociados a la gestión
– Maximizar posibles beneficios
– Reducir time-to-market de cualquier nuevo servicio

NFV es complementario a SDN
– Puede existir el uno sin el otro (y vice-versa)

Hay alguna implementación que demuestre los
beneficios?
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Función de Enrutamiento Virtualizada

Implementación de la función de
enrutamiento virtualizada sobre una
infraestructura OpenFlow (GOFF)
– Combina NFV con SDN (OpenFlow)
– Externaliza el enrutamiento local de los
controladores OpenFlow (FloodLight) e
implementa el enrutamiento a través de
la plataforma de código abierto
OpenNaaS
– Diseña un nuevo protocolo de
comunicación entre los elementos

Dos casos de uso
– Separación enrutamiento IPv4 – IPv6
– Enrutamiento multi-dominio
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Función de Enrutamiento Virtualizada
Jornadas Técnicas RedIRIS, Madrid, Oct. 2013
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Evaluación

Dos mecanismos implementados
– Proactivo
– Reactivo

Aparte de los beneficios de gestión asociados a la externalización de la
función de enrutamiento
– Duplicar la VM en función de la carga (Escalabilidad)
– Cambiar la localización de la función de enrutamiento
– Separar enrutamiento IPv4 y IPv6
– Facilitar intercambio de rutas entre distintos operadores (enrutamiento multidominio)

Existe un problema básico…
– Latencia

Tres escenarios definidos
– Cada escenario incluye RTT del primer paquete exitoso
– Se incluyen diferentes cargas (número de reglas configuradas en cada switch)
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Escenario I
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Escenario II
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Escenario III
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Análisis

Escalabilidad

Reducción del tráfico de señalización

Reducción del número total de reglas insertadas en
cada switch

No válido para todos escenarios
– Pequeños entornos

OpenNaaS se presenta como una plataforma ideal
para implementar las funciones de red virtualizadas
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Agenda

Test-bed as a Service
– Definición
– Antecedentes
– Estado Actual en GN3+

Experimentación sobre entornos OpenFlow
– Virtualización de las funciones de red – NFV
– Función de enrutamiento virtualizada
– Escenario y evaluación

Conclusiones
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Conclusiones

TaaS se convertirá en un servicio en producción en GN3+
– GÉANT Open Flow Facility
– Red de dark fibre
– 5 puntos de presencia actualmente en servicio

NFV, surgido de la industria (ETSI), ha aparecido como una propuesta
complementaria a SDN
– Promueve la externalización funciones de red en concreto del dispositivo hardware e
implementación de las mismas sobre tradicionales máquinas virtuales
– Significantes beneficios

Primera implementación de la función de enrutamiento virtualizada (NFVlike) sobre OpenNaaS
– Evaluada sobre infraestructura aprovisionada como un servicio
– Resultados iniciales confirman beneficios iniciales

Futuro trabajo
– Encaminamiento dinámico
– Encaminamiento con QoS
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Muchas Gracias!
Moltes Gràcies!
[email protected]
jordi.ferrer.mntc
Preguntas?
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Research Engineer
Backup
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