Títulos de Master y Especialista en NFV y SDN

Dirección: Prof. Dr. Marcelo Bagnulo Braun

Idioma: Inglés

Modalidad: Presencial

Créditos: 60 ECTS (Máster), 24 ECTS (Especialista)

Lugar de impartición: Ericsson Comcenter (Edif. Torre Suecia), c/ Retama 1, Madrid (Metro: Méndez Álvaro)

Plazo de admisión: Abierto

Departamentos: Dept. Ingeniería Telemática en colaboración con Ericsson

Contacto: marcelo @ it.uc3m.es

  • Presentación

    En los últimos 10 años han surgido dos tecnologías que han conmocionado el mercado de las telecomunicaciones: la tecnología de virtualización de funciones de red (NFV) y la tecnología de redes definidas por software (SDN). En conjunto estas tecnologías ofrecen beneficios importantes para los operadores de red entre los cuales podemos identificar:

    • Reduce el CAPEX (Capital Expenditures): La sustitución de nodos de red basados en hardware específico por hardware de propósito general reduce los costes de la infraestructura.
    • Reduce el OPEX (Operating Expense): Las redes basadas en NFV y SDN son programables, haciendo más sencillo la configuración y gestión de las redes. Además, esto permite una reducción del tiempo de gestión por parte de los administradores, lo que reduce la probabilidad de error humano.
    • Agilidad y flexibilidad: NFV y SDN permiten el despliegue de aplicaciones, servicios e infraestructuras rápidamente para alcanzar los objetivos propuestos por empresas en el menor tiempo posible.
    • Innovación: Permite crear nuevos tipos de aplicaciones y modelos de negocio por parte de las empresas, que las beneficia y aumenta el valor de sus redes.

    Las tecnologías NFV y SDN afectarán todo el mundo de las telecomunicaciones por lo que el interés profesional de los títulos propuestos es muy elevado, como lo demuestra el interés despertado en empresas líderes del mercado. Los títulos propuestos brindarán al estudiante conocimiento en todas las áreas relacionadas con SDN y NFV, por lo que dentro de las salidas profesionales de los títulos propuestos se incluyen:

    • Diseño de redes basadas en software: Las adopción de las tecnologías de SDN y NFV exigirá el re diseño total o parcial de todas las redes. La razón principal para su adopción es el impacto en los costes de operación de las mismas, por lo que es de esperar que tarde o temprano la casi totalidad de las redes adoptaran estas tecnologías. Esto requerirá ingenieros capacitados en dichas tecnologías.
    • Operación de redes: una vez migradas a esta nueva tecnología será necesaria la operación y la gestión de las redes basadas en software, que es esencialmente distinto (y más simple) de la operación y gestión de las redes tradicionales, lo que requerirá ingenieros capacitados en estas tecnologías.
    • Diseño y implementación de elementos de red. Las tecnologías SDN y NFV cambiarán radicalmente la naturaleza de los productos de red. Lo que antes eran equipos especializados fabricados por grandes vendedores, ahora será software corriendo en hardware de propósito general. El software incluirá distintas aplicaciones que realizarán las distintas funciones de red. El diseño e implementación de estas funciones en software serán los nuevos productos que adquirirán los operadores de red. Los vendedores de equipos necesitarán entonces ingenieros capacitados para el diseño, implementación, mantenimiento y comercialización de esta nueva gama de productos.
    • Investigación: los centros de investigación de los operadores y de los vendedores que equipos y servicios están dedicando muchos recursos en las líneas de investigación relacionadas con estas tecnologías, por lo que investigadores formados en las mismas serán atractivos para estos centros.
    • El objetivo de estos títulos de posgrado, ya en proceso de aprobación por la Universidad, es la formación de profesionales capaces de aplicar las tecnologías relacionadas con NFV y SDN al diseño y operación de redes de telecomunicaciones.

      En particular:

      • Diseño de elementos y servicios de red para NFV y SDN
      • Planificación y operación redes basadas en tecnologías NFV y SDN
      • Evolución de redes y productos actuales a este nuevo paradigma de NFV y SDN
  • Características

    Orientados a las necesidades de la empresa

    Temario desarrollado en conjunto con empresas líderes del sector

    Elevada componente práctica

    Horario: Jueves y Viernes de 15:00 a 20:00 horas

    Duración:

    • Master: 2 años, 7 meses de clase por año, más practicas en empresas y trabajo de fin de master
    • Especialista: 7 meses en un año

    Comienzo: Noviembre 2015

    Coste:

    • Master: 7700 euros
    • Especialista: 3850 euros

    Lugar de impartición:

  • Programa

    Para obtener el título de master es preciso cursar los dos años. El primer año proporciona el título de especialista. A continuación, se resume el contenido de cada asignatura.


    Tecnologías de virtualización para NFV

    Unit 1: Introduction. Introduction to virtualization, Benefits, Need of virtualization, Limitations. Traditional vs. Modern virtualisation. Hypervisors. Virtualisation for the cloud

    Unit 2: Virtualisation approaches. Types of virtualization: Hardware support for virtualisation (Intel VT-x), Full virtualization, Paravirtualisation, Desktop virtualization, Server virtualization, Data virtualization, OS-level virtualisation, Application-level virtualisation. Comparing virtualisation approaches. Virtualisation for mobile terminals. Virtualisation in embedded/real-time systems. Managing virtualisation. Use cases

    Unit 3: Virtual machines. Defining virtual machines. Taxonomy of virtual machines. Life cycle. Binary translation techniques. Managing storage for virtual machines. Virtualising storage. Moving virtual machines. Scale-up and scale-out virtual machines.

    Unit 4: Reference solutions. Building and managing virtual machines. Xen hypervisor and its architecture. VMWare VSphere. Kernel Virtual Machine (KVM). Microsoft Hyper-V. VirtualBox.



    Administración y orquestación Cloud para NF

    Unit 1. Automation and Management. Cloud management reference architecture. Data center challenges and solutions. Goals of automating virtualisation management. Automating the data center: Benefits, Challenges, Solutions. Tools for automation: Chef, Puppet

    Unit 2: New trends and solutions for virtualization. Containers: FreeBSD jails, LXC, OpenVZ, Docker. Microvisor (Bromium). Virtual machines to deploy services: Vagrant.

    Unit 3: NFV Management and Orchestration. ETSI NFV MANO: NFV orchestrator, VNF Manager, Virtualized Infrastructure Manager.

    Unit 4: OpenStack. Overview of OpenStack and its architecture. Compute. Object Storage. Block Storage. Networking. Dashboard. Orchestration. Use cases.



    Comunicaciones en data centers

    Unit 1: Introducción a los data centers: qué es un data center, modelo de negocio (motivación) de los data centers.

    Unit 2: Topología lógica. Balanceadores de carga. Servicios de almacenamiento: tecnologías SAN y NAS. Firewalls. Virtualización de elementos de red: switches virtuales, routers virtuales. Redes overlay (VXLAN, GRE, etc.).

    Unit 3: Topología física. Métricas y propiedades relevantes. Topología clásica: Fat tree. Topologías de Clos y leaf and spine (clos doblada). Otras topologías

    Unit 4: Routing y forwarding en data centers. Tecnologías de encaminamiento: Spanning tree, Encaminamiento a nivel 2 (SPB, TRILL), Estado de enlaces, BGP (con particularización a data centers). VLAN. Calidad de servicio, 802.1q. ECMP: tecnologías, problemas, implementación. Soporte de tolerancia a fallos. IPv6 en Data centres. Data centres distribuidos y redes de transporte.

    Unit 5: Infraestructura física. Requisitos de cableado, cabinets, conexión eléctrica, aire acondicionado. Eficiencia energética en Data Centers.

    Unit 6: Seguridad en data centres

    Unit 7: Operación. OpenStack. Movilidad de máquinas virtuales

    Unit 8: Casos de estudio: Facebook



    Virtualización de Funciones de Red (NFV)

    Unidad 1: Introducción. ¿Qué es NFV? Motivación: ¿para qué se necesita NFV?. Los beneficios de NFV. NFV enablers: cloud computing y hardware de propósito general. Virtualización en data centers: computación y almacenamiento. ¿Qué diferencias tiene la virtualización de red?.

    Unidad 2: Arquitectura NFV. Conceptos de NFV. Arquitectura NFV: elementos y puntos de referencia. Encadenamiento de funciones.

    Unidad 3: Casos de Uso NFV. VNFIaaS, NFVaaS, NFVPaaS y NFVSaaS. Gráficos de reenvío NFV. Virtualización en entornos móviles. Virtualización en el entorno doméstico. Virtualización en redes fijas y de distribución de contenidos.

    Unidad 4: Herramientas software NFV (OpenDayLight, OpenStack, OPNFV, DPDK, OVS, OVN, KVM)

    Unidad 5: Relación de NFV con las tecnologías cloud y SDN

    Unidad 6: Estandarización de NFV



    Redes definidas por software (SDN)

    Unit 1: Introduction to SDN. Motivation for SDN. Centralised and distributed control planes. Splitting control and data planes. Traditional mechanisms for control and configuration of network nodes (SMTP, Protocols for MPLS signalling of paths, 802.1 protocols for configuration of VLANs, etc.). Need for programmatical networking

    Unit 2: OpenFlow. Introduction to OpenFlow. Architecture. Forwarding table, actions and match rules. Protocol operation. Applications and scenarios for the use of OpenFlow. OF-CONFIG & OF-WIRE.

    Unit 3: OpenFlow Controllers. Architecture of OpenFlow Controllers. Overview of different OpenFlow Controllers and frameworks (OpenDaylight, Ryu, Floodlight/Beacon, etc.). Testing with Virtual Infrastructures: Mininet

    Unit 4: Related programming interfaces and utilities. Flowbricks. Network Hypervisors (e.g., CISCO OverDrive). Debugging SDN: ndb. Related projects: Pyretic, Network Modelling Language, NetIDE

    Unit 5: Other SDN protocols. NETCONF, NETMOD, YANG format. I2RS. FORCES. Application-Based Network Operations (ABNO).

    Unit 6: Relevant Standardisation efforts. IETF. ONF.



    Laboratorio de SDN, NFV y Virtualización de redes

    Generación de topologías virtuales/reales

    Introducción al entorno del controlador e implementación de un learning switch en OF controller

    Automatic Topology Discovery

    OpenStack

    Service Function Chaining

    Instalación y despliegue dinámico de nodos virtuales y redes de interconexión.



    Aplicaciones de tecnologías de redes basadas en software redes reales

    Esta asignatura se impartirá en su totalidad mediante charlas/coloquios y debates. En la asignatura se invitará a ponentes de las empresas más representativas en el área, y en base a dichas presentaciones se analizarán casos de estudio.



    Seguridad en redes basadas en software

    Unidad 1: Introducción a la seguridad. Seguridad en el OS. Seguridad en la red

    Unidad 2: Seguridad de la virtualización. Introducción: Riesgos en el entorno virtualizado, Adaptando la seguridad a la vitualización, Estándares de seguridad (Cloud SEcuriy Alliance). Seguridad de hipervisores: Configuración de seguridad de Hipervisores. Diseño de la seguridad en redes virtualizadas: Configuración de seguridad de switches virtuales, Integración de la red física, Operaciones avanzadas de seguridad en redes virtualizadas. Gestión de la seguridad en entornos virtualizados. Seguridad de las máquinas virtual : Riesgos y vulnerabilidades de las máquinas Virtuales. Logging y auditoría: Disaster recovery y business continuity.

    Unidad 3: Seguridad en NFV. Introducción: Security Reference framework. Topology Validation and enforcement (NFV). Attestation. Secure boot y secure crash. Performance isolation. User/Tenant Authentication, Authorization and Accounting.

    Unidad 4: Seguridad en SDNs. Seguridad en Openflow. Ataques Man-in-the-middle. Flow enforcement. Ataques de denegación de servicio. Vulnerabilidades de los controladores. Mejoras a la seguridad: FortNOX, FRESCO.



    Modelos de negocio de redes basadas en software

    Unidad 1: Análisis de casos de estudio de empresas de IT (e.g., Apple, Google, Symbian, HP, Spotify, Skype, Salesforce) describiendo las estrategias de monetización de las tecnologías NFV y SDN.

    Unidad 2: Modelos de negocios basado en NFV y SDN en los operadores, lo vendedores, y demás actores en la industria de las telecomunicaciones.

    Unidad 3: La virtualización como medio para la evolución hacia los de la industria de IT en la de telecomunicaciones (e.g., Apple en ecosistemas, Salesforce en SAAS, Amazon como cloud provider)

    Unidad 4: Prácticas usando el business model canvas para desarrollar escenarios futuros y que los alumnos aprendan a modelar.



    Operación y gestión de redes basadas en software

    Unidad 1: Operation Support System (OSS) en redes IP. Modelos de referencia clásicos. Modelos prácticos en redes de operadores de telecomunicación. Ciclo de vida de Sistemas y retos actuales.

    Unidad 2: Aplicación de las tecnologías SDN/NFV a las redes actuales. Conectividad. Redes IP. Redes de cliente. Plataformas de Servicio. Nuevas arquitecturas y topologías.

    Unidad 3: Operación de redes NFV. El orquestador según el modelo ETSI. Procesos operativos. Provisión de Redes y Servicios. Supervisión y gestión de fallos. Diagnóstico y Atención de cliente.

    Unidad 4: Gestión de redes NFV. Gestión de Infraestructura NFV. Gestión de funciones. Encadenamiento de funciones.

    Unidad 5: Ciclo de vida NFV. Nuevos Procesos de Diseño y despliegue de funciones. Arquitectura y Tecnología. Planificación. Ingeniería y Despliegue. Ciclos de desarrollo de servicios. Ciclo de vida de la infraestructura. Estrategias de migración y evolución.

    Unidad 6: Casos prácticos. Integración OSS-Orquestación. Migración y evolución.

    Laboratorio avanzado de redes basadas en software

    Introducción a implementaciones empresariales de la arquitectura NFV, OpenMANO etc.

    Mini proyecto, e.g., load balancing, movilidad, enrutado por tipo de servicio, etc.

    Práctica integrada OpenFlow+OpenStack basada en escenario real de encadenamiento de funciones



    Prácticas en empresa

    Realización de prácticas en una empresa para complementar los conocimientos académicos adquiridos durante el curso. Tendrá el siguiente desarrollo:

    • El tutor académico realiza sesiones informativas específicas a los alumnos sobre la materia, con el objetivo de informar sobre las pautas que se deben seguir.
    • Los alumnos serán convocados por las empresas para realizar entrevistas de selección.
    • Una vez superado el proceso de selección, el alumno se incorporará para la realización de prácticas en una empresa determinada.
    • Durante su estancia en la empresa, el alumno dispondrá de un tutor académico para conocer la marcha de las prácticas en sus aspectos técnicos y prestarle el apoyo necesario. También dispondrá de un tutor en la empresa con el objeto de dirigir, orientar y supervisar la actividad del estudiante en la empresa.
    • Finalmente el alumno realizará una memoria sobre las prácticas para su evaluación.


    Trabajo de Fin de Master

    Esta asignatura se impartirá en su totalidad mediante charlas/coloquios y debates. En la asignatura se invitará a ponentes de las empresas más representativas en el área, y en base a dichas presentaciones se analizarán casos de estudio.





  • Profesorado
  • Admisión

    Plazas ofertadas

    Se ofertan 40 plazas


    Requisitos de acceso

    Se requiere que los alumnos estén en posesión de una titulación universitaria previa, preferentemente:

    • Ingeniería Informática
    • Ingeniería en Telecomunicaciones
    • Grado en Telecomunicaciones
    • Grado en Informática
    • Ingeniería Técnica en Telecomunicaciones
    • Ingeniería Técnica en Informática

    No se excluye la posibilidad de que licenciados o graduados de otras titulaciones puedan acceder a los estudios del Máster, en cuyo caso deberán acreditar conocimientos mínimos en Telemática (Redes de comunicaciones) e Informática (Fundamentos de Programación y sistemas operativos). Dependiendo de los casos, estos complementos se podrán acreditar a través de cursos no presenciales (MOOCs) sugeridos por la Comisión de Dirección Académica del Máster.

    La experiencia profesional previa no es un requisito imprescindible, aunque sí se valorará positivamente.

    Criterios de admisión

    La admisión será decidida por los Comités Académicos del Máster. Si se considera necesario, el solicitante puede ser llamado para una entrevista personal. La selección de candidatos se hará sobre la base de los siguientes criterios:

    • Formación académica previa del solicitante
    • Expediente académico
    • Currículum Vitae
    • Una breve declaración de propósitos. Carta de motivación
    • Compromiso de dedicación al programa.

    Solicitud de admisión

    La solicitud se realiza enviando un correo electrónico con la información solicitada a la dirección: marcelo @ it.uc3m.es