Desarrollo de un esquema de enrutamiento dinámico basado en matrices de tráfico para garantizar calidad de servicio en redes definidas por software usando el protocolo OpenFlow

Abstract

RESUMEN: Las redes definidas por software permiten separar los planos de control y de datos, migrando el control a un ente central, capaz de indicar a los dispositivos de red sobre cómo manejar los flujos de datos, lo que abre un rango de posibilidades para la implementación de estrategias novedosas para la gestión de las redes de datos. En este trabajo se presenta un esquema de enrutamiento din´mico que monitoriza periódicamente el estado de la red, utilizando el protocolo OpenFlow, para calcular su matriz de tráfico y tomar acciones que permitan transmitir las demandas extremo a extremo garantizando la calidad de servicio (QoS, Quality of Service) en los caminos establecidos y ahorrar la mayor cantidad posible de energía.

El esquema es probado en un escenario de telemedicina, específicamente de monitorización de pacientes con enfermedades crónicas en hospitalización domiciliaria, como parte del esfuerzo de la Alianza Regional en Tecnologías de la Información y la Comunicación Aplicadas (Artica) por ofrecer soluciones a los problemas que se presentan en el sistema de salud Colombiano. Para la evaluación en este escenario, se buscó minimizar el consumo energético total de la red, y los resultados obtenidos se comparan con los de otras dos propuestas que tienen objetivos similares, GreenMST y MdST.

Los resultados obtenidos muestran que el esquema planteado satisface holgadamente las restricciones para tráfico de telemedicina, para en escenario de evaluación seleccionado, y mejora tanto el consumo energético como el retraso de las rutas establecidas los resultados de las otras dos estrategias analizadas, logrando mejoras de hasta 66.67 % respecto de GreenMST y 30.77 % respecto de MdST. También se logró establecer que a medida que el retraso mínimo permitido disminuye, aumenta el consumo energético, y disminuye el retraso observado en las rutas. A partir de los resultados obtenidos para el caso de uso seleccionado para la evaluación inicial se desprende que el esquema puede ser aplicado para otros escenarios, como juegos en línea o transmisión de video en tiempo real, y buscando otros objetivos en su modelo de optimización.