Natural disasters in Chile are common. These not only damages population and cities, but also the network. These events can destroy most devices in a scpeci c geographical area, a ecting people communication and many network based application. This paper proposes the use of SDN to improve network resilience and quality of service in the chilean network. Features, challenges and existing relevant studies are analyzed in order to understand the actual development of SDN in this area and, in a future work, design a disasterresilient chilean network with software-de ned networking.
Chile es un pa s altamente susceptible a desastres naturales: terremotos, maremotos, erupciones volcanicas y aluviones son solo algunas entre las que se pueden mencionar. Estas catastrofes provocan dan~os en grandes zonas, afectando negativamente no solo a la poblacion, sino tambien a las redes de Internet.
Los dan~os en grandes areas provocados por los desastres naturales generan ca das masivas de rutas y nodos de la red. Un ejemplo de ello es el terremoto de Chile del 27 de febrero de 2010, donde la conectividad nacional fallo. El problema es que la infraestructura de red actual no es capaz de detectar esta situacion debido a que cada nodo trabaja de manera independiente: solo conoce su tabla de rutas y reenv a la informacion Copyright c by the paper's authors. Copying permitted for private and academic purposes. unicamente en base a ella. Al no detectar el problema, no se pueden tomar acciones al respecto.
Las redes de nidas por software (SDN), proponen una nueva arquitectura de red que separa el plano de control del plano de datos (originalmente juntos en cada nodo de las redes tradicionales), moviendo el primero a un controlador externo que monitorea un conjunto de nodos de la red. Por cada nuevo ujo de informacion, el controlador decide la ruta que tomara en base al estado de la red monitoreada.
Esta caracter stica de SDN, el tener una vision global y actualizada de la topolog a de red, permitir a detectar fallas (nodos y enlaces ca dos) y tomar medidas con base en ellas. Es por esto que se propone evaluar la factibilidad de implementacion de SDN sobre la red de Internet chilena para mejorar su resiliencia y mantener una buena calidad de la comunicacion en casos de desastres naturales. 2.
En esta seccion se detallaran los bene cios y mejoras que traer a la implementacion de SDN en la red nacional, y as como tambien las di cultades y aspectos a considerar. 2.1.
Como arquitectura, SDN presenta numerosos
bene cios si se la compara con una red tradicional [
Un bene cio conocido es que la separacion del plano
de control del plano de datos y la existencia de una
entidad centralizada con vision global de la red
como el controlador permite una facil administracion y
mantencion de la red [
Como el controlador ademas maneja el plano de control, puede cambiar las tablas de ujo de los nodos de manera dinamica. Esto es de utilidad en situaciones de desastre: las zonas afectadas por un desastre no son previsibles y pueden cambiar rapidamente con el tiempo. El ser capaz de modi car las tablas de ujo, en conjunto con la vision global de la red e identi cacion de nodos o enlaces ca dos, permite redireccionar los ujos de informacion para que eviten dichos enlaces y nodos.
Sobre esta funcionalidad se pueden realizar optimizaciones para mejorar la calidad de la comunicacion. Ejemplos de ello son la priorizacion de paquetes relacionados a las zonas afectadas o la redireccion de ujo no solo para evitar zonas ca das, sino tambien para evitar la saturacion de las conexiones. Estas optimizaciones seran revisadas en la seccion 2.3. 2.2.
En la actualidad SDN se utiliza casi
exclusivamente en redes internas de universidades o data centers.
Las principales di cultades por las cuales no se ha
implementado en redes de area amplias (WAN) ya han
sido estudiadas [
La migracion de una red tradicional a SDN se
reconoce como uno de los principales desaf os [
Dado que en Chile la topolog a de red de las ISP (Internet Service Provider) no es publica, realizar un estudio de la implementacion de SDN sin el apoyo de ellas no sera facil. Si bien se puede realizar el estudio sobre aproximaciones de la topolog a de la red, los resultados podr an no ser optimos.
Tambien es necesario conocer el hardware utilizado por las ISP, puesto que preguntas como >los nodos de la red soportan protocolos SDN? deben ser resueltas antes de disen~ar el plan de migracion. 2.3.
En los ultimos an~os se han realizado numerosos estudios sobre la implementacion de SDN y tambien se han desarrollado nuevas funcionalidades sobre esta arquitectura. En esta seccion se destacan algunos estudios relevantes a la discusion que deben considerarse al momento de redisen~ar la red de Internet chilena usando SDN.
F.J. Ros y P.M. Ruiz desarrollan un algoritmo
heur stico que resuelve el problema Fault tolerant
controller placement (FTCP) [
A. Xie, X. Wang, W. Wang y S. Lu proponen una
arquitectura de red basada en SDN que mejora la
abilidad de la red frente a desastres naturales [
K. Ogawa y N. Yoshiura describen los problemas a
los que se enfrentan los centros de control de redes y
proponen metodos para solucionarlos [
Cada uno de estos estudios, por separado, resuelven problemas espec cos de la implementacion de SDN en la red chilena o proponen funcionalidades que permiten mejorar la resiliencia y calidad de la comunicacion frente a desastres.
Este art culo presenta los bene cios que traer a la implementacion de SDN en las redes de Internet chilena, en terminos de resiliencia y calidad de la comunicacion, en situaciones de desastres naturales o ca das masivas de nodos o enlaces de la red. Tambien se describen las di cultades espec cas de implantar la arquitectura en Chile. Finalmente, se presentan estudios relacionados que resuelven problemas concretos y estudios que proponen funcionalidades que optimizan el desempen~o de la red ante los desastres mencionados.
Todos estos aspectos deben considerarse para redisen~ar la red de Internet chilena utilizando SDN. Los estudios muestran que SDN es una alternativa para desarrollar una red de Internet tolerante a fallas, sin embargo no se ha propuesto un sistema completo que considere todos los factores mencionados, ni las optimizaciones, ni las funcionalidades deseadas.
Este es el desaf o propuesto y mi trabajo futuro: disen~ar este sistema para las redes de Internet chilenas y luego realizar la implementacion de un prototipo de dicho sistema en un simulador de redes, para as realizar una evaluacion de la efectividad del sistema. 3.0.1.
Mis estudios de postgrado son nanciados por CONICYT-PCHA/Mag sterNacional/2016-22161328.