Despliegue e implementación de Open Network Automation Platform para la automatización de redes en entornos virtuales y físicos

Abstract

En este trabajo se implementó un clúster de Kubernetes de alta disponibilidad, compuesto por seis nodos: tres nodos de trabajo y tres nodos de control. Además, se incluyeron dos balanceadores de carga utilizando HAProxy y un servidor de almacenamiento NFS (Network File System). Este diseño permitía una distribución óptima de los recursos y garantizaba la disponibilidad de las aplicaciones dentro del clúster, asegurando un entorno robusto para pruebas y desarrollo en automatización de redes. Para facilitar la administración y el despliegue eficiente de aplicaciones en el clúster, se instaló HELM como gestor de paquetes. Este sistema proporcionó una herramienta confiable para gestionar las aplicaciones, permitiendo que se desplieguen y actualicen de manera efectiva en el entorno de Kubernetes. Como prueba de concepto inicial, se intentó desplegar ONAP en el clúster para evaluar su capacidad de desplegar aplicaciones que permitan la automatización de servicios en redes; sin embargo, esto no fue posible debido a limitaciones de recursos y al entorno de implementación local por parte del clúster. Para comprobar la funcionalidad del clúster, se desarrolló una API para la automatización de procesos en una red simulada en GNS3, utilizando Python y las tecnologías FastAPI, HTML y Bootstrap. La API integró funcionalidades de automatización y monitoreo de red mediante conexiones SSH con paquetes de Python como Netmiko, presentando una plataforma visual y controlable de configuración de redes, al combinarlo con HTML y Bootstrap. Finalmente, esta API fue desplegada exitosamente en el clúster, demostrando la capacidad del entorno para manejar aplicaciones críticas en redes, y validando así la eficiencia y disponibilidad del clúster para este tipo de aplicaciones.

In this work, a high-availability Kubernetes cluster was implemented, consisting of six nodes: three worker nodes and three control nodes. Additionally, two load balancers using HAProxy and a Network File System (NFS) storage server were included. This design enabled optimal resource distribution and ensured application availability within the cluster, providing a robust environment for network automation testing and development. To facilitate efficient application management and deployment in the cluster, HELM was installed as a package manager. This system provided a reliable tool for managing applications, allowing them to be deployed and updated effectively in the Kubernetes environment. As an initial proof of concept, an attempt was made to deploy ONAP in the cluster to evaluate its capacity to deploy applications that enable service automation in networks; however, this was not possible due to resource limitations and the local deployment environment of the cluster. To verify the cluster’s functionality, an API was developed to automate processes in a network simulated in GNS3, using Python and technologies such as FastAPI, HTML, and Bootstrap. The API integrated network automation and monitoring functionalities via SSH connections with Python packages like Netmiko, presenting a visual and controllable network configuration platform by combining it with HTML and Bootstrap. Finally, this API was successfully deployed in the cluster, demonstrating the environment’s capability to handle critical network applications and thereby validating the cluster’s efficiency and availability for such applications.