Cuando se diseñó Internet cuatro décadas atrás, si por un problema un paquete de datos no podía pasar por algún punto de la Red, se desviaba por otro hasta que diera con un camino que le permitiera seguir. Los pequeños e-mails difícilmente colapsaban la Red y eran pocos los problemas que surgían. Pero hoy, los grandes camiones con sus tráilers en forma de vídeos en streaming circulan por todas partes y han dejado anticuada esta organización.

Es mejor anticiparse a un problema que encontrarse con él. Foto cortesía de Michael Patrick

Anticipación. Foto cortesía de Michael Patrick

Cuando hay cortes en algún punto del recorrido de un camión, lo más eficiente sería informar al conductor cuanto antes e indicarle la mejor alternativa posible. Se ahorraría combustible y se descongestionaría el tráfico al impedir que se encuentre el problema e improvise otro itinerario en el momento. La manera como esto comienza a aplicarse en la redes, tanto en las pequeñas (por ejemplo, de empresas) como en las grandes (que conforman Internet), se llama Software Defined Networks (SDN, redes definidas por software).

LAS SOFTWARE DEFINED NETWORKS (SDN)

Como quizás su nombre sugiere, las SDN son redes gestionadas remotamente y de forma centralizada por un programa informático. Un software que genera un mapa esquematico de la red y sobre el que puede controlarse el tráfico. En las redes actuales, si por ejemplo queremos cambiar la manera como un dispositivo (un router, o un switch) gestiona cierto tráfico, debe intervenirse físicamente sobre él, manualmente. Como un guardia que acude a cambiar una señal de tráfico, en lugar de que ésta se actualice a distancia. Con las SDN, no es necesario y pueden cambiarse las señales desde un control centralizado, lo que agiliza y optimiza el tráfico.

Para que el programa informático y los dispositivos de la red puedan comunicarse deben compartir un lenguaje común, un protocolo. El que más éxito ha tenido por el momento es el protocolo OpenFlow, que se creó en el 2008 tras una investigación de seis años de un equipo de la Universidad de Stanford al que pronto se unió otro grupo de la de Berkeley.

EL OPENFLOW

La idea original surgió de un proyecto de doctorado de Martín Casado. El objetivo era que un investigador pudiera experimentar fácilmente con una parte de la red de la universidad sin que afectara al funcionamiento normal de la misma. La primera definición del protocolo se publicó en el 2008.

Arquitectura de una red SDN. Fuente: OpenFlow White Paper (PDF)

Arquitectura de una red SDN. Fuente: OpenFlow White Paper (PDF)

Las potencialidades de este protocolo llamaron la atención de las empresas, que lo respaldaron al crear en el 2011 la OpenFlow Foundation (ONF), que ahora cuenta con más de 60 miembros. También un grupo de investigación con las universidades. El objetivo de la ONF es extender el uso de este protocolo y las redes SDN. Hay dos operadores entre las siete empresas de la junta directiva: Verizon y Deustche Telekom. Como simples miembros también figuran: Orange, Telecom Italia y las coreanas SK Telecom y KT. El presidente de la ONF es Urs Hölzle, vicepresidente senior de Infraestructura Técnica de Google y uno de los primeros diez empleados del buscador.

LA RED DE GOOGLE

Google es uno de los nombres claves de la historia. Hasta hace no mucho las SDN eran un proyecto interesante pero con poco desarrollo real. Sin embargo, el pasado 17 de abril, Urs Hözle anunció que Google había implementado el OpenFlow en toda su red interna, uno de los mayores impulsos a las SDN y el OpenFlow hasta el momento. El anuncio del directivo fue en el encuentro Open Networking Summit 2012, que tuvo lugar en la californiana ciudad de Santa Clara, en pleno centro de Silicon Valley.

Urs Hözle,  de Google, en el Open Networking Summit 2012. Fuente: YouTube/OpenNetSummit

Urs Hözle, de Google, en el Open Networking Summit 2012. Fuente: YouTube/OpenNetSummit

Hözle contó que cuando en el 2010 comenzaron a convertir la red de Google a la SDN no existían equipos preparados para ello, por lo que tuvieron que construirlos. Empezaron a implementarlo en la red interna, la que llaman G-Scale Network, que comunica entre ellos los datacenters de todo el mundo, y no se relaciona directamente con el usuario (para evitarle problemas). Se hizo en paralelo a la red convencional. Funcionó bien y a principios de este año toda la red interna de Google ya utilizaba OpenFlow.

La red interna de Google (Wide Area Network), gestionada con OpenFlow. Fuente: Google

La red interna de Google (Wide Area Network), gestionada con OpenFlow. Fuente: Google

Hözle destacó que el OpenFlow les permite ajustar la red según las necesidades de cada momento, según el tipo de tráfico o la hora del día, algo que que antes resultaba difícil al tener que reconfigurar los dispositivos manualmente. Por ejemplo, pueden priorizar unos servicios sobre otros (el tráfico de GMail sobre el de YouTube) o elegir los servidores adecuados para unas tareas concretas. Subrayó especialmente la posibilidad de ensayar falllos para responder más rápido a los problemas que pudieran surgir. De momento, con el OpenFlow han conseguido reducir el coste de la red en un 8%. Esperan mejorar los resultados al encontrarse aún en una primera fase, pero de momento su valoración es que la red es estable y ha cumplido con sus expectativas.

OTRAS POSIBILIDADES

Las aplicaciones del OpenFlow son variadas y ambiciosas. En el artículo original del 2008 se menciona posibilidad de un usuario que se conecta simultáneamente a diferentes puntos WiFi vecinos a medida que se mueve y mientras reproduce un flujo continuo de datos, muy sensible a los cortes de conexión. Conociendo las posiciones del usuario, un sistema basado en OpenFlow se encargaría de gestionar las conexiones y el tráfico de tal modo que no se produjeran en ningún momento cortes en el flujo mientras se conecta a los distintos puntos. Esto puede ser útil en servicios sensibles como las llamdas VoIP o el vídeo en streaming.

En el artículo también se apunta a una Red sin direcciones IP, el identificador básico de Internet. Podrían utilizarse las direcciones MAC (la matrícula que los fabricantes acuñan en cada uno de sus dispositivos de redes) o identificadores nuevos. Como hemos comentado, la idea inicial del OpenFlow era modificar la pequeña intranet de una facultad, pero acabará cambiando la manera como nos movemos en en Internet y puede que hasta como nos llamamos en ella.

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