Diseño de una red de datos flexible utilizando SDN para reducir el consumo de energía en un centro de datos

• Autor: Gonzales Figueroa, Renatto Gustavo
• Formato: tesis de maestría
• Fecha de Publicación: 2021
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/22359
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/22359
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Redes de datos; SBN; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.05

La eficiencia energética de un centro de datos está en razón de la energía consumida total por el centro de datos y la energía consumida por los sistemas de cómputo, conocido como PUE. En el presente proyecto se desarrolla una alternativa para reducir el consumo de energía en un centro de datos, manteniendo encendidos solo los recursos de red que se utilizan para cursar el tráfico que atraviesa la red en un momento dado. Para esto, nos enfocamos específicamente en los dispositivos de conectividad: conmutadores, sus puertos y los enlaces que los conectan; y no el resto de la infraestructura. Actualmente las tecnologías de red están adoptando un nuevo paradigma: las redes definidas por software. Con ellas se abre la posibilidad de controlar, de manera centralizada, dispositivos de red a través de aplicaciones que pueden ser desarrolladas por los administradores de red, automatizar tareas y personalizar el comportamiento de la red. En este proyecto aprovecharemos la flexibilidad y programabilidad que nos ofrecen las SDN para gestionar el encendido y apagado de algunos recursos de la red del centro de datos con el fin de disminuir el consumo de energía de este. El uso de un algoritmo de búsqueda de rutas es necesario para identificar el camino posible que se le puede asignar a un flujo de tráfico y garantizar que los recursos de red en ese camino estén disponibles. El algoritmo A* es el seleccionado para proyecto, es un algoritmo de búsqueda informada, heurístico que no solo utiliza el coto como una función heurística del camino por recorrer sino también considera el costo del camino ya recorrido. Por lo tanto, se ha desarrollado una solución ElasticTree basada en SDN, programando una aplicación en Python que utiliza el algoritmo A* para seleccionar una ruta para el tráfico entrante nuevo. Una vez seleccionada la ruta el controlador actualiza, a través del protocolo OpenFlow, las tablas de flujo de los conmutadores que formaran parte de la ruta seleccionada. Utilizando una herramienta de cálculo como OCTAVE, aplicamos un modelo energético para calcular la variación del consumo de energía al mantener solamente encendidos los equipos necesarios, consiguiendo ahorros hasta de un 30% frente a una infraestructura rígida tradicional.