Hoy en día, las empresas utilizan SDN para aplicar los beneficios de la nube a la implementación y la administración de redes. Con la virtualización de las redes, las organizaciones pueden abrir la puerta a una mayor eficiencia mediante nuevas herramientas y tecnologías, como el software como servicio (SaaS), la infraestructura como servicio (IaaS) y otros servicios de computación en la nube, así como integrarse mediante API con su red definida por software.

SDN también aumenta la visibilidad y la flexibilidad. En un entorno tradicional, un enrutador o conmutador, ya sea en la nube o físicamente en el centro de datos, solo conoce el estado de los dispositivos de red adyacentes. SDN centraliza esta información para que las organizaciones puedan ver y controlar toda la red y los dispositivos. Las organizaciones también pueden segmentar diferentes redes virtuales dentro de una misma red física o conectar diferentes redes físicas para crear una única red virtual, lo que ofrece un alto grado de flexibilidad. 

En pocas palabras, las empresas utilizan SDN porque es una forma que permite controlar el tráfico de manera eficiente y escalar según sea necesario.

Para entender mejor cómo funciona SDN, ayuda a definir los componentes básicos que crean el ecosistema de red. Los componentes utilizados para crear una red definida por software pueden estar o no ubicados en la misma área física. Entre ellas se incluyen:

·         Aplicaciones: se encargan de transmitir información sobre la red o solicitudes de disponibilidad o asignación de recursos específicos.

·         Controladores SDN: gestionan la comunicación con las aplicaciones para determinar el destino de los paquetes de datos. Los controladores son los equilibradores de carga dentro de SDN.

·         Dispositivos de red: reciben instrucciones de los controladores sobre cómo enrutar los paquetes. 

·         Tecnologías de código abierto: protocolos de red programables, como OpenFlow, dirigen el tráfico entre los dispositivos de red en una red SDN. La Open Networking Foundation (ONF) ayudó a estandarizar el protocolo OpenFlow y otras tecnologías SDN de código abierto. 

Al combinar estos componentes, las organizaciones obtienen una forma más sencilla y centralizada de gestionar las redes. SDN elimina las funciones de enrutamiento y reenvío de paquetes, conocidas como plano de control, del plano de datos o de la infraestructura subyacente. A continuación, SDN implementa controladores, considerados el cerebro de la red SDN, y los coloca a capas por encima del hardware de red en la nube o en las instalaciones. Esto permite a los equipos utilizar la gestión basada en políticas, un tipo de automatización, para gestionar directamente el control de la red. 

Los controladores SDN indican a los conmutadores dónde enviar paquetes. En algunos casos, los conmutadores virtuales que se han integrado en el software o el hardware reemplazarán a los conmutadores físicos. Esto consolida sus funciones en un único conmutador inteligente que puede verificar los paquetes de datos y sus destinos de máquinas virtuales para garantizar que no haya problemas antes de mover los paquetes.

El término "red virtual" a veces se utiliza erróneamente de forma sinónima con el término SDN. Estos dos conceptos son claramente diferentes, pero funcionan bien juntos.

La virtualización de funciones de red (NFV) segmenta una o varias redes lógicas o virtuales dentro de una única red física. NFV también puede conectar dispositivos en diferentes redes para crear una única red virtual, que a menudo incluye máquinas virtuales.

SDN funciona bien con NFV. Ayuda a NFV perfeccionando el proceso de control del enrutamiento de paquetes de datos a través de un servidor centralizado, mejorando la visibilidad y el control.

Existen cuatro tipos principales de redes definidas por software (SDN):

·         SDN abierta: los protocolos abiertos se utilizan para controlar los dispositivos virtuales y físicos responsables de enrutar los paquetes de datos.

·         API SDN: a través de interfaces de programación, a menudo llamadas API hacia el sur, las organizaciones controlan el flujo de datos hacia y desde cada dispositivo.

·         Modelo de superposición SDN: crea una red virtual por encima del hardware existente, proporcionando túneles que contienen canales a los centros de datos. A continuación, este modelo asigna ancho de banda en cada canal y asigna dispositivos a cada canal. 

·         Modelo híbrido SDN: al combinar SDN y redes tradicionales, el modelo híbrido asigna el protocolo óptimo para cada tipo de tráfico. Las SDN híbridas se utilizan a menudo como un enfoque incremental de las SDN.

La arquitectura SDN tiene muchas ventajas, en gran parte debido a la centralización del control y la gestión de la red. Algunos de los beneficios incluyen:

·         Facilidad de control de la red: la separación de las funciones de reenvío de paquetes del plano de datos permite una programación directa y un         control de red más sencillo. Esto podría incluir la configuración de servicios de red en tiempo real, como Ethernet o firewalls, o la asignación rápida de recursos de red virtual para cambiar la infraestructura de red a través de una ubicación centralizada.

·         Agilidad: gracias a que SDN permite el equilibrio de carga dinámico para administrar el flujo de tráfico a medida que fluctúan las necesidades y el uso, reduce la latencia, lo que aumenta la eficiencia de la red.

·         Flexibilidad: con una capa de control basada en software, los operadores de red tienen más flexibilidad para controlar la red, cambiar la configuración, aprovisionar recursos y aumentar la capacidad de la red. 

·         Mayor control sobre la seguridad de la red: las SDN permiten a los administradores de red establecer políticas desde una ubicación central para determinar el control de acceso y las medidas de seguridad en toda la red por tipo de carga de trabajo o por segmentos de red. También puede utilizar la microsegmentación para reducir la complejidad y establecer coherencia en cualquier arquitectura de red, ya sea nube pública, nube privada, nube híbrida o multicloud.

·         Diseño y funcionamiento simplificados de la red: los administradores pueden utilizar un único protocolo para comunicarse con una amplia gama de dispositivos de hardware a través de un controlador central. También ofrece más flexibilidad a la hora de elegir equipos de red, ya que las organizaciones suelen preferir utilizar controladores abiertos en lugar de dispositivos y protocolos específicos del proveedor.

·         Modernización de las         telecomunicaciones: la tecnología SDN combinada con las máquinas virtuales y la virtualización de las redes permite a los proveedores de servicios proporcionar una separación y un control de red distintos a los clientes. Esto ayuda a los proveedores de servicios a mejorar su escalabilidad y proporcionar ancho de banda bajo demanda a los clientes que necesitan una mayor flexibilidad y tienen un uso variable del ancho de banda.

Las soluciones de SDN presentan importantes ventajas, pero pueden suponer un riesgo si no se implementan correctamente. El controlador es fundamental para mantener una red segura. Está centralizado y, por lo tanto, es un posible punto único de falla. Esta posible vulnerabilidad se puede mitigar implementando redundancia de controlador en la red con conmutación por error automática. Esto puede resultar costoso, pero no es diferente de crear redundancia en otras áreas de la red para garantizar la continuidad del negocio.

Tanto los proveedores de servicios como las organizaciones pueden beneficiarse de una red de área amplia definida por software o SD-WAN. Una WAN (red de área amplia) tradicional se utiliza para conectar a los usuarios con las aplicaciones alojadas en los servidores de una organización en un centro de datos. Normalmente, se utilizaban circuitos de conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) para encaminar el tráfico por la ruta más corta, garantizando la fiabilidad. 

Como alternativa, una SD-WAN se configura mediante programación y proporciona una función de administración centralizada para cualquier topología de red híbrida, local o en la nube en una red de área amplia. SD-WAN no solo puede gestionar cantidades masivas de tráfico, sino también múltiples tipos de conectividad, incluidas SDN, redes privadas virtuales, MPLS y otras.