Smart Grid Infrastructure Network

El Trabajo de Fin de Máster se desarrolló en colaboración con Scottish Power Energy Network en Glasgow, Escocia, centrándose en las tecnologías SDN (Software-Defined Networking) y su aplicación en telecomunicaciones y sistemas en tiempo real. Se analizaron las implicaciones para la empresa, destacando ventajas como la eliminación de solapamientos en Smart Grids y la gestión centralizada de redes en contraste con la configuración manual.

Las SDN brindan programabilidad, diferenciación entre planos de control y datos, y facilitan la implementación de ideas mediante software. Sin embargo, los cambios en dispositivos y la formación de operadores son desafíos. El enfoque se centra en mejorar la calidad y actualizar la red WAN de las principales Smart Grids de SPEN a través de SD-WAN (Software-Defined Wide Area Network), que aplica la filosofía SDN a redes WAN.

Se analiza un pack tecnológico de Cisco para SD-WAN. Los controladores de la red superpuesta gestionarán visualización, monitorización y políticas. Un segundo controlador validará y ejecutará políticas, asegurando la separación de planos de control y datos. El enrutamiento se basa en OSPF para la red subyacente y OMP, desarrollado por el fabricante, para la red SD-WAN.

El manejo de dispositivos varía entre fases. Inicialmente, se adopta un enfoque fuera de banda para la construcción de la red superpuesta. Durante la operación normal, se emplea un enfoque dentro de banda para establecer políticas de usuario/administrador. La seguridad se alinea con el modelo de Purdue, estableciendo separación de dispositivos en capas y controlando accesos autorizados.

Se propone un escenario para eliminar duplicidades entre la WAN existente y la SD-WAN propuesta, mejorando la eficiencia de la red. En resumen, el trabajo explora la implementación de SDN en SPEN, resaltando su potencial para mejorar la gestión y eficiencia en la red de infraestructura a través de la tecnología SD-WAN, abordando desafíos y enfocándose en seguridad y optimización de la red.

The Master's Thesis was developed in collaboration with Scottish Power Energy Network in Glasgow, Scotland, focusing on SDN (Software-Defined Networking) technologies and their application in telecommunications and real-time systems. The implications for the enterprise were discussed, highlighting advantages such as the elimination of overlaps in Smart Grids and centralised network management as opposed to manual configuration.

SDNs provide programmability, differentiation between control and data planes, and make it easier to implement ideas through software. However, device changes and operator training are challenges. The focus is on improving the quality and upgrading the WAN of SPEN's main Smart Grids through SD-WAN (Software-Defined Wide Area Network), which applies the SDN philosophy to WANs.

A Cisco technology pack for SD-WAN is discussed. The overlay network controllers will manage visualisation, monitoring and policies. A second controller will validate and execute policies, ensuring separation of control and data planes. Routing is based on OSPF for the underlying network and vendor-developed OMP for the SD-WAN network.

Device management varies between phases. Initially, an out-of-band approach is adopted for the construction of the overlay network. During normal operation, an in-band approach is employed to establish user/administrator policies. Security is aligned with the Purdue model, establishing separation of devices into layers and controlling authorised access.

A scenario is proposed to eliminate duplication between the existing WAN and the proposed SD-WAN, improving network efficiency. In summary, the paper explores the implementation of SDN in SPEN, highlighting its potential to improve management and efficiency in the infrastructure network through SD-WAN technology, addressing challenges and focusing on network security and optimisation.