rendimiento de la red sdn dependiendo de la ubicación del
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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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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.
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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.
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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.
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
37
En las imágenes 19 a la imagen 28 se evidencia el despliegue por zonas
Imagen 19. Despliegue de México
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
Guatemala, El Salvador, Nicaragua y Costa Rica:
Imagen 20. Despliegue de Guatemala, El Salvador, Nicaragua y Costa Rica
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
37
Colombia:
Imagen 21. Despliegue de Colombia
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
Puerto Rico, Jamaica y Trinidad y Tobago
Imagen 22. Despliegue de Trinidad y Tobago, Jamaica y Puerto Rico
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
37
Ecuador:
Imagen 23. Despliegue de Ecuador
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
Argentina:
Imagen 24. Despliegue de Argentina
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
37
Chile
Imagen 25. Despliegue de Chile
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
Bolivia:
Imagen 26. Despliegue de Bolivia
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
37
Uruguay:
Imagen 27. Despliegue de Uruguay
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
Brasil:
Imagen 28. Despliegue de Brasil
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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.
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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.
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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.
Ubicación controlador H17
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.
Ubicación controlador H13
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
Fuente: Camilo García y Esteban Ladino
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
37
7 REFERENCIAS
[1] Mininet, “Mininet,”: An Instant Virtual Network on your Laptop (or other PC) - Mininet.
[Online]. Available: http://mininet.org/. [Accessed: 13-Feb-2019].
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Controller Platform. Octubre 2015. Barcelona.
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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.