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The Flow and the Flow Table         Very Simplified and old (v1.0)!!!  + mask what fields to match                  The St...
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Managing the flow table: The Controller         The Stanford Clean Slate Program
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Multiple OpenFlow Protocol versions (and available implementations!!!)Protocol Evolution (and before, there were 0.89 and ...
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SDN the network becomes the application


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Software Defined Networking is re defining some IT scenarios. The network can "de facto" support applications in a novel and centralized way. Some ideas presented in the Consultation on Future Network Technologies Research and Innovation in HORIZON 2020

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SDN the network becomes the application

  1. 1. Software Defined Networking The network becomes part of the application A contribution to the Consultation on Future Network Technologies  Research and Innovation in HORIZON 2020 Eduardo Jacob <>Campus of International Excellence
  2. 2. OutlineIntroductionFactsTechnical  Research and Innovation in SDN?SDN based Research and InnovationConclusions - Jun 29th 2012 2/13
  3. 3. IntroductionActivities Deployment and management of EHU‐OEF (2011‐2013). Basque Government Strategic Project: Future Internet II  (2011‐2013) IOT and SDN. Experimental platform. Basque Government Thematic Network: RedSOC (2011‐2012) Software Defined Networking applied to eScience. Spanish Ministry of Science: A3RAM‐NG (2011‐2013) AAA in Next Generation Access Networks FP7 project should start really soon - Jun 29th 2012 3/13
  4. 4. Facts1st: A disclaimer: I am not in the ONF, so perhaps some of these comments don’t apply at all…SDN is OpenFlow (at least by now) Although some vendor implementations could also apply for the  term (with limitations in scope). Huge efforts (lead by ONF) which include the whole IT ecosystem  and mayor vendors. It’s the only widely available technology.SDN concept is still in it’s infancy. High‐performance implementations of “post V1.1” not available. Some drawbacks and limitations are still implementation‐ dependent. We still don’t know limitations of actual implementation. Software Driven Networking vs Software Defined Networking. - Jun 29th 2012 4/13
  5. 5. Is there still place for technical research and innovation in SDN? It depends… - Jun 29th 2012 5/13
  6. 6. Is there still place for technicalresearch and innovation in SDN? The OpenFlow Ecosystem - Jun 29th 2012 6/13
  7. 7. Is there still place for technical research and innovation in SDN? SDK. Frameworks. API. Software. - Jun 29th 2012 7/13
  8. 8. Is there still place for technical research and innovation in SDN? Network Operating System. System Applications. Performance. - Jun 29th 2012 7/13
  9. 9. Is there still place for technical research and innovation in SDN? OpenFlow Extensions… Standardization? - Jun 29th 2012 7/13
  10. 10. Is there still place for technical research and innovation in SDN? Performance. Specific Hardware. - Jun 29th 2012 7/13
  11. 11. StandardizationONF is actually involved in OpenFlow protocol and OF‐CONFIG.Not clear how (if possible) to interact with ONF not being part of it.Northbound interface, possible candidate…There is place for alternative Higher Levels (Network Operating Systems and upwards)…  There are many well known cases of Open Source Operating systems  running over standard hardware.Other traditional standardizing bodies slowly getting into SDN…Nevertheless, respecting the standard, we should expect different: Performance. Completeness of implementation. Vendor extensions and functionalities.Nevertheless, there are, in Europe, many research institutions, industrial and telecomm operators that are dealing with SDN, that should aggregate efforts to multiply results to strength European SDN presence. - Jun 29th 2012 8/13
  12. 12. SDN based Research and InnovationOur experience:  The network becomes another part of the solution. Everything becomes  possible (at least in theory…) Interaction between controllers and switches present certain  problems (being tackled?):  Synchronization issues other kind of equipment. Interaction between several runs of processes. Variable performance in low level interactions. Software/Hardware limits (number of rules). Not only Ethernet based solutions can benefit. A great potential!!! - Jun 29th 2012 9/13
  13. 13. SDN based Research and InnovationOur vision:  The network becomes another part of the application. A SDN based access network can: Support enriched user application that can manage finely  grained flows. “shortcut” local end to end connections  (P2P, Skype…). Run  protocols directly over Ethernet (ie: ROCE). Implement very finely grained traffic Engineering. Ease and efficient (time to market) creation of dynamic  services based on user or operator requests. Support through Virtualization, new service paradigms Promote adhoc application development and correspondent  business opportunities. - Jun 29th 2012 10/13
  14. 14. SDN based Research and InnovationOur vision:  A SDN based core network can: Avoid tunneling and corresponding overheads. Dynamically define aggregation criteria. Ease traffic  engineering. Optimize link occupancy. Support  end to end applications. … - Jun 29th 2012 11/13
  15. 15. A joint effort  A common Forum?Stakeholders StrengthGEANT and NRENs. Experimental platforms Provide an experimental platform that can  support massive experimentation to support  research and innovation in the SDN field in  the core and Ethernet access. Experimental platforms should test more  disruptive techniques.Universities and Research Institutions Use scientific methods to assess limitations of  current model, propose new solutions.Industry. Telecomm Operators Orient research and experimentation. Innovation  (I,TO) Provide user base and access tecnologies to  reach them (T)SME Make profit of a new playground. Innovate at lesser cost. A new market opportunity.Users Assess social benefits: Efficiency, cost, added  value 12/13
  16. 16. Conclussions SDN is a promising technology.There are technical areas that can support research and innovation in the SDN field.There are actual limitations that are still implementation dependent.The new breed of hardware will probably open even more possibilities.There is a clear opportunity for adhoc applications developing and corresponding business opportunities.The citizen should get the benefit. The Network becomes part of the Application - Jun 29th 2012 13/13
  17. 17. THANK YOU Eduardo Jacob <>Campus of International Excellence
  18. 18. An quick primer on OpenFlowCreated in Stanford to support Clean Slate research on Future Internet.Originally targeting Research Networks, now interest growing from other areas: Data center, mobile…Based on the Flow Concept.The Open Networking Foundation: SDN and OpenFlow protocol development. More than 60 companies, from every part of the IT ecosystem. High speed and minimal standardization. Not clear how Universities and Research Institutions can propose,  participate or perform oriented research. - Jun 29th 2012
  19. 19. The Flow and the Flow Table Very Simplified and old (v1.0)!!! + mask what fields to match The Stanford Clean Slate Program
  20. 20. ExamplesSwitching Switch MAC MAC Eth VLAN IP IP IP TCP TCP Action Port src dst type ID Src Dst Prot sport dport * * 00:1f:.. * * * * * * * port6Flow Switching Switch MAC MAC Eth VLAN IP IP IP TCP TCP Action Port src dst type ID Src Dst Prot sport dport port3 00:20.. 00:1f.. 0800 vlan1 4 17264 80 port6Firewall Switch MAC MAC Eth VLAN IP IP IP TCP TCP Forward Port src dst type ID Src Dst Prot sport dport * * * * * * * * * 22 drop The Stanford Clean Slate Program
  21. 21. Managing the flow table: The Controller The Stanford Clean Slate Program
  22. 22. FlowVisor Creates Virtual Networks Experiment PBD Production One Experiment Slice Controller Controller Controller OpenFlow Protocol OpenFlow OpenFlow Protocol Switch FlowVisor Slice Policy FlowVisor slices OpenFlow OpenFlow OpenFlow networks, creating multiple Switch Switch isolated and programmable  logical networks on the  same physical topology. The Stanford Clean Slate Program
  23. 23. Multiple OpenFlow Protocol versions (and available implementations!!!)Protocol Evolution (and before, there were 0.89 and 0.90) Version 1.0 (the most widely deployed) Version 1.1 adds: MAC subnetting, MPLS, Multiple  Table (goto), Multicast. Version 1.2 adds: Basic IPv6 header support, extensible  matches (TLV). Version 1.3 adds: IPv6 Extension header, per flow  meters, auxiliary connections, PBB tagging…EHU‐OEF, uses 1.0 plus fixed MAC subnetting. Back to the presentation 23/17