Diseño e implementación de controladores redundantes SDN en la plataforma de terapias médicas- temonet fase II

Abstract

Al ser TEMONET una plataforma que está basada en Edge Computing y SDN, para su buen funcionamiento requiere que un elemento de control basado en tecnología SDN este siempre operativo. En efecto, esta requiere mantener conexiones múltiples simultáneas pues existirá gran cantidad de usuarios generando peticiones recurrentes al servidor central, lo cual puede generar altas tasas de latencias entre el usuario final y el servidor central Temonet. Tomando en cuenta esta problemática, este proyecto de titulación tiene como objetivo diseñar e implementar dos controladores redundantes SDN bajo el esquema activo/activo, usando herramientas de software libre como distribuciones de LINUX (Ubuntu 18.04 y RaspbianPI OS), el sotfware Ryu Controller y como hardware adicional una placa electrónica de bajo costo como es Raspberry Pi modelo 3 B+. El controlador SDN usado será Ryu en donde se ejecutará la API que definirá el rol del controlador como Master-Slave; este switch basado en el software Open vSwitch se comunicará con los controladores mediante el protocolo OpenFlow y de esta forma los usuarios finales obtendrán una conexión estable con los controladores. Mediante la metodología cascada se realizó el análisis, diseño, implementación y verificación de pruebas aplicando los criterios de aceptación de la propuesta. Con los resultados obtenidos quedó demostrado que el prototipo implementado cumple la redundancia entre los controladores y que puede administrar al switch OpenvSwitch siendo este capaz de actuar como un switch de capa 2 permitiéndole al usuario tener acceso a la red. Esto resulta en una solución bastante económica que pueden ser usada para una implementación a nivel empresarial, cumpliendo así los objetivos de este proyecto de tesis y estableciendo una base para futuros desarrollos enfocados en la redundancia y la alta disponibilidad.

TEMONET is a platform that is based on Edge Computing and SDN, for its proper functioning requires a control element based on SDN technology is always operational. Indeed, this requires maintaining multiple concurrent connections as there will be a large number of users generating recurring requests to the central server, it can generate high latencies between the final user and Temonet central server. Taking this issue into account, this titration project aims to design and implement two redundant SDN drivers under the active/active scheme, using free software tools such as LINUX distributions (Ubuntu 18.04 and RaspbianPI OS), Ryu Controller sotfware and as additional hardware a low-cost electronic board such as Raspberry Pi model 3 B+. The SDN driver used will be Ryu where the API that will define the controller role as Master-Slave will run; This switch based on Open vSwitch software will communicate with the controllers using the OpenFlow protocol and in this way final users will get a stable connection with drivers. Through the cascading methodology, the analysis, design, implementation and verification of tests was carried out using the criteria of acceptance of the proposal. With the results obtained it was demonstrated that the deployed prototype meets the redundancy between the controllers and that it can manage the OpenvSwitch switch being able to act as a Layer 2 switch allowing the user to access the network. This results in a fairly economical solution that can be used for an enterprise-level implementation, thus fulfilling the objectives of this thesis project and establishing a basis for future developments focused on redundancy and high availability