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Balanceador de carga utilizando algoritmos de calidad de servicio (QOS) en redes definidas por software (SDN)

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dc.contributor.advisorGómez Gómez, Jorge E.
dc.contributor.authorSánchez Calderón, Javier David
dc.contributor.authorGuzmán Pineda, Juan José
dc.date.accessioned2021-06-30T14:55:27Z
dc.date.available2021-06-30T14:55:27Z
dc.date.issued2021-06-25
dc.description.abstractCurrently, with the constant demand growth of devices connected to the internet many times we see collapses in the network, hence surged the Software-Defined Networks (SDN), a new paradigm of nets and also a concept called load balance is added that in few words improves the response time of the servers which we are connected using different mechanisms according to need. This research addresses the topic of Load Balancing in Software-Defined Networks using Quality of Service algorithms to ensure and optimize the proper functioning of the network in terms of velocity and data traffic. The main objective is to perform and apply these algorithms in the SDN controller where the best route of all the links in the network is located to circulate the desired traffic between the desired hosts; it should be noted that the network is simulated in a virtual environment, with a tool called Mininet, within which all the network parameters are configured and can be attached to the SDN controller. In short, the algorithms were successfully applied and is appreciated the big difference between the before and after of the experiments, the improvements in the network is due to the delay time and the bandwidth according to the standards meets with Quality of Service; with the tabulation of all these data was created graphs where we see the trend of the values in the network states. As a conclusion we have that the quality of service algorithms are a good option for the realization of load balancers in this type of networks, whatever the type of data that manages the network, the improvements will always be noticed in the functioning of the network and the response times of the request made to the different servers.eng
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameIngeniero(a) de Sistemasspa
dc.description.modalityTrabajo de Investigación y/o Extensiónspa
dc.description.resumenActualmente, con el constante crecimiento de la demanda de dispositivos conectados a internet muchas veces vemos colapsos en la red, de ahí es donde nacen las Redes Definidas por Software (SND), un nuevo paradigma de redes y también se le agrega un concepto llamado Balance de Cargas que en pocas palabras mejora el tiempo de respuesta de los servidores a los cuales se está conectado usando diferentes mecanismos de acuerdo a la necesidad. Esta investigación aborda el tema del Balanceo de Cargas en Redes Definidas por Software usando algoritmos de Calidad de Servicio para garantizar y optimizar el buen funcionamiento de la red en cuanto a la velocidad y el tráfico de datos. El objetivo principal es realizar y aplicar estos algoritmos en el controlador SDN en donde se encuentra la mejor ruta de todos los enlaces de la red para que circule el tráfico deseado entre los host deseados; cabe destacar que la red está simulada en un entorno virtual, con una herramienta llamada Mininet, dentro del cual se configuran todos los parámetros de red y poder acoplarse al controlador SDN. En definitiva, los algoritmos fueron aplicados con éxito y se aprecia una diferencia muy grande entre el antes y el después de los experimentos, la mejoras en la red se debe al tiempo de retardo y el ancho de banda que de acuerdo a los estándares cumple con Calidad de Servicio; con la tabulación de todos estos datos y se crearon gráficas donde se ve la tendencia de los valor de los estados de red. Como conclusión se tiene que los algoritmos de Calidad de Servicio son una muy buena opción para la realización de balanceadores de cargas en este tipo de redes, sea cual sea el tipo de datos que maneje la red, siempre se va a notar la gran mejoría en cuanto al funcionamiento de la red y los tiempos de respuestas de las peticiones hechas a los diferentes servidores.spa
dc.description.tableofcontentsRESUMEN ............................................................................................................................ 13spa
dc.description.tableofcontentsABSTRACT .......................................................................................................................... 14spa
dc.description.tableofcontents1. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................... 15spa
dc.description.tableofcontents1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................................ 16spa
dc.description.tableofcontents1.2 PREGUNTA PARA LA INVESTIGACION ........................................................................ 17spa
dc.description.tableofcontents2. OBJETIVOS .................................................................................................................. 18spa
dc.description.tableofcontents2.1 OBJETIVO GENERAL.................................................................................................. 18spa
dc.description.tableofcontents2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................... 18spa
dc.description.tableofcontents3. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA ...................................................................................... 19spa
dc.description.tableofcontents3.1 JUSTIFICACIÓN ......................................................................................................... 19spa
dc.description.tableofcontents3.2 HIPÓTESIS ................................................................................................................ 20spa
dc.description.tableofcontents3.3 ALCANCES ................................................................................................................ 20spa
dc.description.tableofcontents3.4 MARCO CONCEPTUAL .............................................................................................. 20spa
dc.description.tableofcontents3.4.1 Redes definidas por Software (SDN) ...................................................................... 20spa
dc.description.tableofcontents3.4.3 Mininet ................................................................................................................ 24spa
dc.description.tableofcontents3.4.4 OpenFlow ............................................................................................................ 25spa
dc.description.tableofcontents3.4.5 Balance de cargas ................................................................................................. 27spa
dc.description.tableofcontents3.4.6 Conmutación de Etiquetas Multiprotocolo (MPLS) ................................................ 27spa
dc.description.tableofcontents3.4.7 Calidad de Servicio (QoS) ...................................................................................... 28spa
dc.description.tableofcontents4. ESTADO DEL ARTE .................................................................................................... 30spa
dc.description.tableofcontents5. MATERIALES Y MÉTODOS ....................................................................................... 38spa
dc.description.tableofcontents5.1 PRIMERA FASE: REVISIÓN DE LA LITERATURA ........................................................... 38spa
dc.description.tableofcontents5.2 SEGUNDA FASE: IMPLEMENTACIÓN DE LA SOLUCIÓN ............................................... 39spa
dc.description.tableofcontents5.3 TERCERA FASE: PRUEBAS.......................................................................................... 39spa
dc.description.tableofcontents5.4 CUARTA FASE: DOCUMENTACIÓN ............................................................................ 40spa
dc.description.tableofcontents6. DESARROLLO ............................................................................................................. 41spa
dc.description.tableofcontents6.1 PREPARACIÓN DEL ENTORNO DE SIMULACIÓN DE LA RED DEFINIDA POR SOFTWARE 41spa
dc.description.tableofcontents6.1.1 Instalación de Mininet .......................................................................................... 41spa
dc.description.tableofcontents6.1.2 Instalación de OpenDayLight ................................................................................ 42spa
dc.description.tableofcontents6.2 CREACIÓN DE REDES EN MININET ............................................................................. 43spa
dc.description.tableofcontents6.2.1 Creación de red simple ......................................................................................... 44spa
dc.description.tableofcontents6.2.2 Creación de red lineal ........................................................................................... 45spa
dc.description.tableofcontents6.2.3 Creación de red en árbol ....................................................................................... 47spa
dc.description.tableofcontents6.2.4 Creación de redes personalizadas con Miniedit ..................................................... 48spa
dc.description.tableofcontents6.3 CONEXIÓN DE MININET CON EL CONTROLADOR OPENDAYLIGHT .............................. 51spa
dc.description.tableofcontents6.4 REGLAS DE FLUJOS EN OPENDAYLIGHT ..................................................................... 56spa
dc.description.tableofcontents6.4.1 Agregar reglas ...................................................................................................... 57spa
dc.description.tableofcontents6.4.2 Eliminación de reglas de flujo ............................................................................... 58spa
dc.description.tableofcontents6.5 IMPLEMENTACIÓN DEL BALANCEO DE CARGA .......................................................... 59spa
dc.description.tableofcontents6.5.1 Algoritmo de Dijkstra............................................................................................ 59spa
dc.description.tableofcontents6.5.2 Aplicación del algoritmo de Dijkstra en el balance de cargas .................................. 61spa
dc.description.tableofcontents6.5.3 Creación de flujos con mecanismo MPLS ............................................................... 67spa
dc.description.tableofcontents6.5.4 Implementación del mecanismo MPLS en el balanceo de cargas ............................ 71spa
dc.description.tableofcontents7. RESULTADOS Y DISCUSIONES ................................................................................. 74spa
dc.description.tableofcontents7.1 PRUEBAS DE BALANCEO DE CARGA CON EL ALGORITMO DE DIJKSTRA ...................... 74spa
dc.description.tableofcontents7.1.1 Balance de carga ente h1 y h10 ............................................................................. 74spa
dc.description.tableofcontents7.1.2 Balance de cargas entre h15 y h6 .......................................................................... 77spa
dc.description.tableofcontents7.2 PRUEBAS DEL BALANCEO DE CARGA CON EL ALGORITMO DE DIJKSTRA USANDO EL MECANISMO MPLS ............................................................................................................. 81spa
dc.description.tableofcontents7.2.1 Balance de cargas entre h5 y h14 .......................................................................... 81spa
dc.description.tableofcontents7.2.2 Balance de carga entre h12 y h1 ............................................................................ 84spa
dc.description.tableofcontents7.3 PRUEBA CONJUNTA ................................................................................................. 87spa
dc.description.tableofcontents8. CONCLUSIONES.......................................................................................................... 90spa
dc.description.tableofcontents9. RECOMENDACIONES ................................................................................................ 91spa
dc.description.tableofcontents10. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................ 93spa
dc.description.tableofcontentsANEXOS ............................................................................................................................... 97spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/4220
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenieríaspa
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombiaspa
dc.publisher.programIngeniería de Sistemasspa
dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2021spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)spa
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/spa
dc.subject.keywordsSoftware defined networkseng
dc.subject.keywordsLoad balanceeng
dc.subject.keywordsAlgorithmseng
dc.subject.keywordsQuality of serviceeng
dc.subject.keywordsMinineteng
dc.subject.keywordsServereng
dc.subject.proposalRedes definidas por softwarespa
dc.subject.proposalBalance de cargaspa
dc.subject.proposalAlgoritmospa
dc.subject.proposalCalidad de serviciospa
dc.subject.proposalMininetspa
dc.subject.proposalServidorspa
dc.titleBalanceador de carga utilizando algoritmos de calidad de servicio (QOS) en redes definidas por software (SDN)spa
dc.typeTrabajo de grado - Pregradospa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fspa
dc.type.contentTextspa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisspa
dc.type.redcolhttps://purl.org/redcol/resource_type/TPspa
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/submittedVersionspa
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dspace.entity.typePublication
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