Diseño e implementación de un emulador de redes
El trabajo desarrollado en la presente tesis consiste en el diseño e implementación de un emulador de redes de alta capacidad, como entorno de pruebas de nuevas tecnologías previo su despliegue. El emulador está conformado por módulos implementados usando el lenguaje de programación Python. A...
| Autor Principal: | Córdova Alvarado, Rubén Francisco |
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| Otros Autores: | Merino Gala, Antonio de Jesús |
| Formato: | Tesis de Licenciatura |
| Idioma: | Español |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Católica del Perú
2017
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/8688 |
| Etiquetas: |
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| Sumario: |
El trabajo desarrollado en la presente tesis consiste en el diseño e implementación
de un emulador de redes de alta capacidad, como entorno de pruebas de nuevas
tecnologías previo su despliegue. El emulador está conformado por módulos
implementados usando el lenguaje de programación Python. A largo plazo, se desea
integrar el presente emulador en un rack de alta capacidad (con enlaces de 10 Gbps),
el cual se encuentra en el laboratorio del Grupo de Investigación en Redes
Avanzadas (GIRA) de la Pontificia Universidad Católica del Perú. En dicho rack, se
ha instalado el software de Cloud Computing OpenStack, el cual emplea diferentes
servicios para la creación de las máquinas virtuales a usar en el emulador. El objetivo
principal del emulador es que las pruebas realizadas en él presenten una alta
fidelidad: no solo se desea capturar el comportamiento de la red al limitar la tasa de
bits o introducir latencia en un enlace, sino también evitar generar fenómenos
espurios –como pérdida de paquetes– debido a las limitaciones de procesamiento
del hardware sobre el cual funciona el emulador. Por ello, el emulador incluye un
proceso de calibración del hardware subyacente, así como un módulo de validación
de recursos (p.ej. RAM, cores, etc.) para asegurar que el emulador puede soportar
la topología de interés.
En el primer capítulo, se describe la situación actual de las redes —específicamente
la de los proveedores de servicios— y se identifican los problemas que surgen con
la evolución y desarrollo de nuevos servicios. Asimismo, se presentan algunas
tecnologías emergentes como posibles soluciones a los problemas mencionados.
En el segundo capítulo, se presentan los tipos de entornos de prueba que se utilizan
para evaluar distintos prototipos de redes; en especial, los que proponen las
tecnologías emergentes. Adicionalmente, se realiza un análisis de las ventajas y
desventajas de cada entorno y se determina cuál es más conveniente para los
objetivos del presente trabajo. En la última parte del capítulo, se presentan los
objetivos del trabajo de tesis, en base a la problemática y al entorno de prueba
determinado.
El tercer capítulo está orientado a las tecnologías de virtualización. Primero, se
introduce el concepto de virtualización y se presenta el modelo de Cloud Computing. Luego, se desarrollan las áreas de virtualización, mostrando las diversas técnicas
existentes en cada una y la necesidad de monitorear el estado de la infraestructura.
Por último, se realiza una descripción de OpenStack, dado que es el software
empleado en el presente trabajo de tesis.
En el cuarto capítulo, se detalla el diseño completo del emulador. Se inicia con las
consideraciones y requerimientos del emulador; a continuación, se presenta la
arquitectura del emulador, indicando sus módulos y el funcionamiento de cada uno;
luego, se detallan los cambios realizados a OpenStack, seguido del módulo de
validación del emulador –que lo diferencia de los demás existentes; finalmente, se
muestra la interfaz de usuario para la creación de los experimentos.
En el capítulo final, se presentan los resultados obtenidos al realizar pruebas en el
emulador. Estas pruebas tienen la finalidad de demostrar que el emulador funciona
en base a los objetivos y requerimientos planteados. También se muestra el análisis
realizado en la etapa de calibración, en donde se obtiene la cantidad de recursos
requeridos por cada nodo.
Por último, se presentan las conclusiones obtenidas de la implementación y de las
pruebas desarrolladas, basadas en los objetivos de la tesis y los requerimientos del
emulador, así como las recomendaciones sugeridas para un mejor desempeño del
mismo. |
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