Overlay network routing application : ONRApp

Abstract

Las reglas de enrutamiento de tráfico impuestas por los proveedores de servicio de Internet pueden establecer canales de comunicación cuyas características sean sub óptimas desde el punto de vista de la calidad de servicio (QoS de sus siglas en inglés). Por esta razón surgen las redes sobrepuestas a Internet que posibilitan definir reglas de encaminamiento distintas a las preestablecidas, permitiendo posibles mejoras en la calidad de servicio de forma independiente a los proveedores subyacentes. Este trabajo propone un algoritmo de identificación y encaminamiento de tráfico TCP/UDP basado en la utilización de identificadores instalados en los puertos de capa de transporte, permitiendo que la MTU de los paquetes pertenecientes al tráfico tratado no se vea afectada y por tanto, brindando la posibilidad de ser implementado en un ambiente multidominio como lo es Internet. El algoritmo diseñado se basa en el concepto de identificadores locales utilizado en el protocolo MPLS y la técnica de traducción de direcciones NAT. Si bien el algoritmo presenta ventajas teóricas respecto a métodos tradicionales, en la práctica y bajo el paradigma actual de las redes de datos, la administración distribuida de redes sobrepuestas a Internet posee limitaciones importantes debido al dinamismo de esta red y a la complejidad que genera la toma de decisiones de forma distribuida. Para afrontar la dificultad de administración, en este proyecto se hace uso de las ideas de separación de los planos de control y de datos planteadas por el paradigma de las redes definidas por software (SDN de sus siglas en inglés) en conjunto con OpenFlow, el protocolo con mayor adopción en la actualidad dentro del paradigma para la comunicación entre ambos planos para implementar el algoritmo diseñado. En este proyecto se define una arquitectura de red sobrepuesta a Internet compuesta por un sistema de medición de calidad de servicio y encaminamiento de datos distribuido en cada nodo de la red, controlado de forma centralizada. Se desarrolla una aplicación sobre un controlador SDN la cual brinda servicios de red que, a partir de políticas impuestas externamente enruta el tráfico implementando el algoritmo de encaminamiento diseñado y ejecuta mediciones de QoS en una red sobrepuesta. Esta aplicación es diseñada de forma tal que el sistema sea tolerante a fallas de ruteo. Se realizan pruebas de funcionalidad y rendimiento de la aplicación en un ambiente de emulación como Mininet, validando el sistema de medición y logrando tiempos de implementación de políticas en la red del orden de milisegundos.