RESUMEN

Resumen de las 4 Exposiciones…

ATM

Modo de transferencia asíncrona (ATM Asincron Transfer Mode) es una tecnología de conmutación y transmisión a muy alta velocidad que permite enviar voz, video y datos sobre la misma red, a velocidades que varían de 25 Mbps (millones de bits por segundo) a 1 Gbps (mil millones de bits por segundo) lo cual permite reducir los costos de operación de las redes y ofrecer grandes anchos de banda a precios económicos.

ATM usa varios conceptos básicos que se aplican a todas las tecnologías de conmutación de paquetes. El primero, es que la información se segmenta en unidades que en este caso se denominan "celdas" antes de ser transmitidas (cada celda consiste en 53 bytes. En la conmutación de paquetes, las unidades pueden variar en longitud, pero en ATM, todas las celdas son del mismo tamaño.

Mediante ATM se puede consolidar varias redes diferentes al simplificar el manejo y mantenimiento de las mismas, al igual que reduce la necesidad de usar múltiples enlaces.

CARACTERÍSTICAS DE ATM

En las siguientes líneas, vamos a describir brevemente las características principales del modo de transferencia asíncrono ( ATM ), para poder visualizar globalmente en qué consiste:

• Es una técnica orientada a paquetes, en la que el flujo de información se organiza en bloques de tamaño fijo y pequeño, que reciben el nombre de celdas.
• Las celdas se transfieren usando la técnica de multiplexación asíncrona por división en el tiempo.
• Es un modo de transferencia orientado a la conexión, es decir, cada llamada se constituye en un canal virtual en el multiplex ATM.
• La información de señalización va por un canal virtual diferente, evitando así cualquier problemática que pudiera surgir.
• Se garantiza la secuencia de entrega de las células transmitidas por el mismo canal virtual.
• No existe protección contra errores ni control de flujo en la transferencia de información entre los enlaces. Estos se realizan extremo a extremo entre los terminales de manera transparente a la red, aunque existe un control del tráfico y la congestión en la red.

la información, de tal manera que permite un diferente ancho de banda para las distintas aplicaciones, permitiéndose así un mejor aprovecha-miento de éste, ya que podremos asignar diferente cantidad para diferentes aplicaciones que manejen un mayor o menor volumen de información ( Correo electrónico vs Aplicaciones multimedia ).

Para llevar a cabo esta función, ATM se subdivide en varios subniveles, que a continuación describimos rápidamente:

NIVEL AAL: Adapta la información del servicio a las celdas ATM. Se subdivide en los niveles CS ( Subnivel de convergencia ) y en SAR ( Segmentación y re ensamblado ).

NIVEL ATM: Realiza la conmutación/encaminamiento de las celdas, así como la multiplexación.

NIVEL PHY: Encargado del transporte de la información ( celdas ). Se subdivide en TC (Subnivel de convergencia de transmisión) y

PMD ( Subnivel dependiente del medio físico ).

SERVICIOS QUE SOPORTA ATM

Con la configuración establecida en los apartados anteriores, el modo de transferencia asíncrono nos permite establecer diferentes tipos de comunicación entre dos terminales.

Los diferentes servicios que nos ofrece son los siguientes:

• Telefonía: Servicio de audio.

• Video Telefonía: Servicios de audio y video standard.

• TV de Definición Standard: Servicios de datos.

• TV de alta Definición: Servicios de Datos, teletexto.

• Video Librería: Servicios de datos, audio y video Standard.

• Datos alta velocidad: Servicio de datos.

Frame Relay

Frame Relay es un protocolo de acceso que define un conjunto de procedimientos y formatos de mensajes para la comunicación de datos a través de una red, sobre la base del establecimiento de conexiones virtuales entre 2 corresponsales.

Es un servicio orientado a conexión, sin mecanismos para la corrección de errores o el control de flujo, que permite una asignación dinámica del ancho de banda basada en los principios de la concentración y multiplexación estadística empleada en la X.25, pero a la vez provee la baja demora y alta velocidad de conmutación que caracteriza a los multiplexores por división de tiempo (TDM). Las conexiones virtuales pueden ser del tipo permanente, (PVC, Permanent Virtual Circuit) o conmutadas (SVC, Switched Virtual Circuit).

Características

· Frame Relay proporciona conexiones entre usuarios a través de una red pública, del mismo modo que lo haría una red privada con circuitos punto a punto. De hecho, su gran ventaja es la de reemplazar las líneas privadas por un sólo enlace a la red. El uso de conexiones implica que los nodos de la red son conmutadores, y las tramas deben de llegar ordenadas al destinatario, ya que todas siguen el mismo camino a través de la red.

· Las redes Frame Relay se construyen partiendo de un equipamiento de usuario que se encarga de empaquetar todas las tramas de los protocolos existentes en una única trama Frame Relay. También incorporan los nodos que conmutan las tramas Frame Relay en función del identificador de conexión, a través de la ruta establecida para la conexión en la red. Estas deben garantizar la transferencia bidireccional de los datos entre 2 abonados sin alterar su orden, mediante el intercambio de tramas de información no numeradas. Ello implica que debe proveerse un servicio orientado a conexión. Estas conexiones pueden ser de 2 tipos:

· Circuito Virtual Permanente (PVC), donde cada conexión virtual entre dos abonados es establecido por el operador de la red en el momento de la subscripción y solo puede ser modificado por este.

· Circuito Virtual Conmutado (SVC), en este caso debe existir un procedimiento de nivel 3 a fin de que los usuarios puedan establecer y liberar las conexiones a voluntad.

· Al haber sido desarrollado mucho después que la tecnología X.25, Frame Relay se adapta mejor a las características de las infraestructuras de telecomunicaciones actuales. La norma está descrita sólo sobre las dos primeras capas o niveles del modelo OSI, a diferencia de X.25, que llega hasta el Nivel 3 de red, en el cual se consignan las funciones de control del flujo y la integridad de los datos.

· La evolución tecnológica ha logrado mejorar la calidad de las líneas, permitiendo desplazar el control de los errores a los propios equipos situados en los extremos de la comunicación, que pueden interpretar las señales de control de flujos generadas por la red.

Las redes Frame Relay se construyen partiendo de un equipamiento de usuario que se encarga de empaquetar todas las tramas de los protocolos existentes en una única trama Frame Relay. También incorporan los nodos que conmutan las tramas Frame Relay en función del identificador de conexión, a través de la ruta establecida para la conexión en la red.

Nivel de enlace: Se encarga de la transferencia fiable de información a través del enlace físico, enviando los bloques de datos (tramas o frames), con la sincronización, control de errores y control de flujo necesarios.

Al protocolo completo de nivel dos se le conoce como LAP-F (Link Access Procedures for Frame mode bearer services) que es utilizado en Frame Relay para controlar el enlace de datos, y se divide en dos partes:

· La subcapa inferior 2.1, servicios centrales de Frame Relay, que está presente tanto en los equipos terminales de abonado (FRAD, router) como en los conmutadores de red para garantizar una alta velocidad de conmutación. Entre sus funciones tenemos:

o Delimitar y conformar las tramas. Garantizar la transparencia.

o Multiplexar/demultiplexar las tramas mediante la utilización del campo de dirección.

o Inspeccionar la trama para verificar que contiene un número entero de octetos.

o Chequear la trama para controlar que no sea muy larga ni muy corta.

o Detectar los errores de transmisión (cálculo del CRC).

o Activar los mecanismos de protección ante una congestión.

o

· La subcapa superior 2.2, fuera de Frame Relay, que se implementa únicamente en los extremos del circuito virtual, en los equipos terminales del cliente. Entre sus funciones:

o Controlar la secuencia y detectar la pérdida de tramas.

o Reconocer las tramas correctamente recibidas.

o Retransmitir las tramas perdidas.

o Realizar el control de flujo.

Nivel Físico: Realiza la transmisión de cadenas de bits, sin ninguna estructuración adicional, a través del medio físico. Tiene que ver con las características mecánicas, eléctricas, funcionales y los procedimientos para el acceso al medio físico. Las funciones del nivel físico incluyen:

· Codificación de los datos a ser transmitidos.

· Transmisión de datos en modo full duplex, a través del canal B.

· Transmisión de datos en modo full duplex, a través del canal D.

· Multiplexado de los canales para formar la estructura BRI o PRI.

· Activación y desactivación de los circuitos físicos.

· Alimentación del terminador de la red al dispositivo terminal.

· Identificación del terminal.

· Aislamiento de terminales defectuosos.

· Gestión de accesos al canal D.

Las que son implementadas por protocolos que deben proveerse según las recomendaciones y I.430 o I.431.

PLC

PLC (Power Line Communication) es una tecnología que permite prestar servicios de banda ancha: transmisión de Internet, datos, voz, video y gestionar redes de energía, sobre los cables de las redes eléctricas.

Esta es una técnica usada en la automatización de hogares para el control remoto de iluminación y de equipos sin necesidad de instalar cableado adicional.

Típicamente, los dispositivos para control de hogar funcionan mediante la modulación de una onda portadora cuya frecuencia oscila entre los 20 y 200 kHz inyectada en el cableado doméstico de energía eléctrica desde el transmisor. Esta onda portadora es modulada por señales digitales. Cada receptor del sistema de control tiene una dirección única y es gobernado individualmente por las señales enviadas por el transmisor. Estos dispositivos pueden ser enchufados en las tomas eléctricas convencionales o cableados en forma permanente en su lugar de conexión. Ya que la señal portadora puede propagarse en los hogares o apartamentos vecinos al mismo sistema de distribución, estos sistemas tienen una "dirección doméstica" que designa al propietario.

Características de PLC

Las principales características de Power Line Comunication son varias:

1. No es necesario ningún tipo de obra adicional para poder disfrutar es esta tecnología de Banda Ancha, al utilizar la propia red eléctrica para la transmisión de datos y voz.
2. No sufre de los inconvenientes de ADSL o cable que no llega en muchos casos al usuario final. Al estar ya implantada la red eléctrica permite llegar a cualquier punto geográfico.
3. Se dispone de una única toma a la cual se conecta un módem con tecnología PLC.
4. La conexión es permanente durante las 24 horas del día.
5. Su instalación por parte del cliente es sencilla y rápida.
6. El ancho de banda es de 45 Mbps aunque actualmente ya se alcanzan velocidades de 135 Mbps y en breve se llegará a 200 Mbps, permitiendo la distribución de datos, voz y vídeo a velocidades aceptables.
7. Posibilidad de implementar servicios como Internet a altas velocidades, telefonía VoIP (Voz sobre IP), Videoconferencias, VPN's, Redes LAN, Games online, Teletrabajo y comercio electrónico.

Las soluciones PLC actuales, para el uso comercial en instalaciones de interiores de tipo Homeplug, son ideales para extender una red de área local y compartir el acceso existente a Internet por banda ancha, principalmente para uso doméstico o en una pequeña empresa. Además, su instalación es muy sencilla. Generalmente, las unidades PLC vienen equipadas con un puerto Ethernet o USB y un conector eléctrico.

El requisito mínimo para la instalación de PLC en interiores es disponer de un PC equipado con una tarjeta Ethernet o un puerto USB, según el modelo. Verifique la disponibilidad de controladores para sistemas operativos específicos (en el caso de versiones con USB).

La configuración de una unidad Ethernet es similar a la instalación de una red local de cable Ethernet.

La configuración de una unidad USB se realiza por medio de los controladores provistos. Después se configura una tarjeta de red virtual de la misma forma que una tarjeta de red de área local Ethernet.

A nivel eléctrico, la instalación no presenta ningún inconveniente en una instalación que se encuentra detrás de un medidor monofásico de corriente, en la medida en que los adaptadores se conecten directamente a los conectores eléctricos. Sin embargo, la instalación es más compleja en grandes edificios que en el ámbito doméstico, con un punto de entrada trifásico y diferentes medidores, o en grandes implementaciones como pueden ser universidades, hospitales o edificios administrativos. La configuración de una solución PLC en un área amplia requiere un conocimiento doble: especialización en redes de suministro eléctrico y en redes informáticas, como también en el uso de hardware diferente al de las unidades Homeplug que se comercializan para el mercado doméstico.

En teoría, Homeplug, la solución de amplia difusión que se comercializa en la actualidad, tiene un ancho de banda de 14 Mbps. También existen otras soluciones con anchos de banda que van desde los 2 Mbps hasta los 45 Mbps. En el laboratorio, se evaluó una solución de 100 Mbps.

Los anchos de banda se reducen debido a la sobrecarga que se necesita para la administración del sistema. Sin embargo, los anchos de banda disponibles son suficientes para la mayoría de las aplicaciones domésticas, con una velocidad de 14 Mbps para Homeplug.

MPLS

MPLS (Multiprotocol Label Switching) intenta conseguir las ventajas de ATM, pero sin sus inconvenientes.

Asigna a los datagramas de cada flujo una etiqueta única que permite una conmutación rápida en los routers intermedios (solo se mira la etiqueta, no la dirección de destino)

Las principales aplicaciones de MPLS son:

• Funciones de ingeniería de tráfico (a los flujos de cada usuario se les asocia una etiqueta diferente)

• Policy Routing

• Servicios de VPN

• Servicios que requieren QoS

Para poder crear los circuitos virtuales como en ATM, se pensó en la utilización de etiquetas añadidas a los paquetes. Estas etiquetas definen el circuito virtual por toda la red.

Estos circuitos virtuales están asociados con una QoS determinada, según el SLA.

Inicialmente se plantearon dos métodos diferentes de etiquetamiento, o en capa 3 o en capa 2.

Elementos de Una Red MPLS:

• FEC (Forwarding Equivalence Class): conjunto de paquetes que entran en la red MPLS por la misma interfaz, que reciben la misma etiqueta y por tanto circulan por un mismo trayecto. Normalmente se trata de datagramas que pertenecen a un mismo flujo. Una FEC puede agrupar varios flujos, pero un mismo flujo no puede pertenecer a más de una FEC al mismo tiempo.

• LSP (Label Switched Path): camino que siguen por la red MPLS los paquetes que pertenecen a la misma FEC. Es equivalente a un circuito virtual en ATM o Frame Relay.

• LSR (Label Switching Router): router que puede encaminar paquetes en función del valor de la etiqueta MPLS

• LDP (Label Distribution Protocol): es el protocolo que utilizan los LSR para asignar las etiquetas

• LIB (Label Information Base): La tabla de etiquetas que manejan los LSR. Relaciona la pareja (interfaz de entrada - etiqueta de entrada) con (interfaz de salida - etiqueta de salida).

Los LSR pueden ser a su vez de varios tipos:

• LSR Interior: el que encamina paquetes dentro de la red MPLS. Su misión es únicamente cambiar las etiquetas para cada FEC según le indica su LIB

• LSR Frontera de ingreso: los que se encuentran en la entrada del flujo a la red MPLS (al principio del LSP). Se encargan de clasificar los paquetes en FECs y poner las etiquetas correspondientes.

• LSR Frontera de egreso: Los que se encuentran a la salida del flujo de la red MPLS (al final del LSP). Se encargan de eliminar del paquete la etiqueta MPLS, dejándolo tal como estaba al principio.

Etiquetas y Niveles

Las etiquetas solo tienen significado local

• Son relevantes solo para el enlace entre dos LSR‟s

• Definen el camino a través de la red MPLS

MPLS puede soportar dominios o niveles, con lo cual permite definir más de un circuito virtual para un mismo paquete. Para ello, MPLS utiliza una pila de etiquetas encapsulada en la cabecera de los paquetes

Las decisiones de routing se basan en la cima, última etiqueta de la pila.

Los paquetes se guían mediante esas etiquetas.

Las etiquetas por tanto permiten: establecer un VC o LSP (Virtual Circuit o Label Switched Path), conmutar rápidamente en función de la etiqueta sin ningún cálculo adicional.

X.25

• Es un protocolo estandar para comunicaciones WAN.

• Define como se deben de establecer y mantener las conexiones entre los dispositivos de usuario y de la red.

• Es frecuentemente utilizado en redes de paquetes conmutados (PSN).

• El desarrollo del estandard X.25 fue iniciado en los 70’s.

• En esa epoca existia la necesidad de protocolos WAN capaces de proporcionar conectividad a traves de las redes publicas. (PDN).

• Ahora X.25 es administrado como un estandard internacional por el ITU-T.

Dispositvos y Protocolos

Los dispositivos de red X.25 caen en 3 categorias generales:

• DTE (Equipo Terminal de Datos).

• DCE (Equipo de terminacion de circuitos de datos)

• PSE (Equipos de Intercambio y conmutacion de paquetes).

DTE

• Son las terminales, computadoras personales, o host de red.

• Estan localizados en el lado de los subscriptores.

DCE

• Son dispositivos de comunicación, tales como modems y switches de paquetes.

• Proporcionan la interfaz entre los dispositivos DTE y un PSE.

PSE

• Son switches que conforman el soporte de las redes portadoras.

• Transfieren datos de un dispositivo DTE a otro a través de PSN de X.25.