Hoy en día, las empresas buscan las SDN para aportar los beneficios de la nube a la implementación y administración de redes. Con la virtualización de redes, las organizaciones pueden abrir la puerta a una mayor eficiencia a través de nuevas herramientas y tecnología, como Software como Servicio (SaaS), Infraestructura como Servicio (IaaS) y otros servicios informáticos en la nube, así como integrarlos a través de API con su red definida por software.

Las SDN también aumentan 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 conocen el estado de los dispositivos de red adyacentes. Las SDN centralizan 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 única red física o conectar diferentes redes físicas para crear una única red virtual, ofreciendo un alto grado de flexibilidad. 

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

Para comprender mejor cómo funcionan las SDN, sería bueno definir los componentes básicos que crean el ecosistema de la red. Los componentes utilizados para construir una red definida por software pueden o no estar ubicados en la misma área física. Éstas incluyen:

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

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

· Los         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. 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. Las SDN eliminan las funciones de enrutamiento y reenvío de paquetes, conocidas como plano de control, del plano de datos o de la infraestructura subyacente. Las SDN luego implementa controladores, considerados el cerebro de la red SDN y los coloca sobre el 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 switches 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 comprobar los paquetes de datos y los destinos de sus máquinas virtuales para garantizar que no haya problemas antes de mover los paquetes.

El término “red virtual” a veces se utiliza erróneamente como sinónimo del término SDN. Estos dos conceptos son claramente diferentes, pero funcionan bien juntos.

Network Functions Virtualization (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 sola red virtual, que a menudo incluye máquinas virtuales.

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

Hay 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 de dirección 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. 

·         SDN de modelo híbrido : al combinar las 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 de las 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 red : separar las funciones de reenvío de paquetes del plano de datos permite una programación directa y un control de red más simple. Esto podría incluir configurar servicios de red en tiempo real, como Ethernet o firewalls, o asignar rápidamente recursos de red virtual para cambiar la infraestructura de red a través de una ubicación centralizada.

·         Agilidad : ya que las SDN permiten el equilibrio de carga dinámico para gestionar el flujo de tráfico a medida que fluctúa la necesidad y el uso, reducen la latencia y aumentan 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 permite 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 multinube.

·         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 en la elección de equipos de red, ya que las organizaciones a menudo prefieren usar 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 SDN tienen beneficios significativos, pero pueden suponer un riesgo si no se implementan correctamente. El controlador es fundamental para mantener una red segura. Es centralizado y, por lo tanto, es un punto único de falla potencial. Esta vulnerabilidad potencial se puede mitigar mediante la implementación de redundancia de controlador en la red con conmutación automática por error. Esto puede ser 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 tradicional (red de área amplia) se utiliza para conectar a los usuarios a 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 confiabilidad. 

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