4.1 Overview of Network Layer

Question 1

Forwarding y routing

Answer 1

1. Forwarding (Reenvío):
   
   • Definición: Forwarding se refiere al proceso de enviar un paquete de datos desde un router o switch hacia su destino final. Es la acción de tomar un paquete de entrada y transmitirlo a través de la interfaz de salida adecuada en función de la tabla de reenvío del dispositivo.
   • Responsabilidad: La tarea principal del reenvío es realizar la acción física de enviar el paquete a través de la red, basándose en la información de la dirección de destino contenida en la cabecera del paquete.
   • Ubicación: El reenvío generalmente ocurre en dispositivos de red, como routers y switches, en la capa de enlace de datos (capa 2) del modelo OSI.
2. Routing (Enrutamiento):
   
   • Definición: Routing es el proceso de tomar decisiones sobre cómo dirigir los paquetes de datos desde el origen hasta el destino a través de la red. Involucra la selección de la mejor ruta posible para alcanzar la dirección de destino.
   • Responsabilidad: La tarea principal del enrutamiento es determinar la ruta más eficiente para enviar los datos desde la fuente hasta el destino. Esto implica la toma de decisiones basada en algoritmos de enrutamiento y la construcción de tablas de enrutamiento.
   • Ubicación: El enrutamiento se realiza a nivel de red (capa 3) del modelo OSI y es llevado a cabo por dispositivos conocidos como routers. Los routers toman decisiones sobre cómo enviar los paquetes a través de la red utilizando información de la capa de red (como direcciones IP).

Question 2

Qué es la tabla de forwarding?

Answer 2

Un elemento clave es la tabla de forwarding, en el header de cada paquete se
evalúan algunos campos con los que se indexa esta tabla. El valor almacenado en la
tabla para dicho índice, indica cuál es la salida a tomar.

Question 3

Qué es SDN?

Answer 3

SDN (Software-Defined Networking o Redes Definidas por Software) es un enfoque arquitectónico en el diseño y gestión de redes de computadoras. La idea central de SDN es separar el plano de control (donde se toman decisiones sobre el enrutamiento y la gestión de la red) del plano de datos (donde se transfieren los datos a través de la red). Este enfoque proporciona una mayor flexibilidad y programabilidad en la gestión de redes.

Principales características de SDN:

Separación de Plano de Control y Plano de Datos:

En las redes tradicionales, el plano de control (donde se toman decisiones) y el plano de datos (donde se transfieren los datos) están integrados en el mismo dispositivo de red. En SDN, estos planos se separan.
El controlador SDN se convierte en el cerebro de la red, tomando decisiones sobre el enrutamiento y las políticas de red, mientras que los dispositivos de red (switches y routers) en el plano de datos simplemente siguen las instrucciones del controlador.
Programabilidad:

SDN permite la programabilidad de la red. Los administradores de red pueden utilizar software para programar y automatizar el comportamiento de la red sin tener que modificar la infraestructura física de los dispositivos de red.
Esto facilita la implementación de políticas de red, adaptación a cambios en la carga de trabajo y experimentación con nuevas funcionalidades sin necesidad de cambiar la configuración manualmente en cada dispositivo de red.
Centralización del Control:

En un entorno SDN, el controlador centralizado toma decisiones globales sobre el enrutamiento y las políticas de la red. Esto permite una visión completa y coherente de la red, simplificando la gestión y el control.
Abstracción de la Infraestructura:

SDN abstrae la infraestructura de red subyacente, proporcionando una interfaz más sencilla y programable para la gestión y configuración de la red. Esto facilita la creación de aplicaciones de red personalizadas.
OpenFlow:

OpenFlow es un protocolo de comunicación estándar utilizado en SDN para la comunicación entre el controlador y los dispositivos de red. Define cómo los dispositivos de red deben comunicar su estado y recibir instrucciones del controlador.

Question 4

Qué servicios puede garantizar el Network Service Models

Answer 4

El modelo de servicio de red (network service model) define las características de la entrega de paquetes entre el host enviador y el host receptor. Algunos de los servicios que pueden incluir:

• Entrega garantizada. Un paquete enviado eventualmente va a llegar al receptor.
• Entrega garantizada con retraso limitado. Además de garantizar la entrega, especifica el tiempo de demora.
• Entrega ordenada. Los paquetes llegan en el orden en que fueron enviados.
• Minimo bandwidth garantizado. Este servicio emula el comportamiento de un enlace de transmisión de un determinado bit rate. Siempre que el host transmita bits por debajo del rate especificado, los paquetes van a llegar a destino.
• Seguridad. Se podrían encriptar los datagramas en la fuente y desencriptar al
  llegar a destino para preservar la confidencialidad de los datos.