Determinación de indicador de paquetes perdidos para la red de datos IP / ATM de Movilnet

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1 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica Determinación de indicador de paquetes perdidos para la red de datos IP / ATM de Movilnet Por Víctor I. Simone Duplat Sartenejas, Enero de 2006

2 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica Determinación de indicador de paquetes perdidos para la red de datos IP / ATM de Movilnet Por Victor I. Simone Duplat Realizado con la Asesoría de Tutor Industrial William Sanchez Tutor Académico Juan Carlos Grieco INFORME FINAL DE CURSOS EN COOPERACIÓN Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar como requisito parcial para optar al título de : Ingeniero Electrónico Sartenejas, Enero de 2006

3 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica Determinación de indicador de paquetes perdidos para la red de datos IP / ATM de Movilnet INFORME FINAL DE CURSOS EN COOPERACIÓN presentado por Víctor I. Simone Duplat REALIZADO CON LA ASESORIA DE Tutor Industrial William Sánchez Tutor Académico Juan Carlos Grieco Resumen Mantener un constante monitoreo de las redes es de suma importancia para los administradores de red. Una forma de conocer el estado de la red es conociendo el estado de los paquetes perdidos y sus respectivas causas para luego aplicar los correctivos necesarios y obtener el mejor desempeño posible. En el presente trabajo se estudiaron las redes que componen el Backbone IP/ATM, CDMA1X y EVDO de Movilnet, luego se procedió a estudiar los distintos sistemas de monitoreos instalados y así observar la factibilidad de usarlos para obtener las estadísticas de paquetes perdidos que dieran información sobre el estado de la red. Una vez realizado esto se procedió a estudiar las distintas métricas que se podrían usar, y por último se programó una aplicación que de manera fácil y sencilla mostrara las métricas en el tiempo o haciendo comparaciones entre regiones, dispositivos, métricas y otras formas. De esta manera, se logró obtener una aplicación que simplificara la búsqueda de paquetes perdidos en la red, así como observar de manera rápida los lugares que presentan mayor cantidad de problemas facilitando la toma de correcciones necesarias. Palabras Claves: Red IP / ATM, Telecomunicaciones, Backbone, Paquetes Perdidos, Optimización de redes Aprobado con mención de Honor: Postulado para premio: Sartenejas, Enero de 2006

4 A mis padres, por su apoyo incondicional A mis hermanos, por siempre estar ahí cuando los necesité A mi sobrino Andrés, por traer dicha a mi casa A Dios

5 AGRADECIMIENTOS A mis padres, por apoyarme y estar siempre cerca cuando los necesité A mis hermanos, por ayudarme a los largo de estos 24 años A mi sobrino Andrés, por traer felicidad a mi casa y ayudarnos a pasar por momentos difíciles A mis tutores William Sánchez y Juan Carlos Grieco, sin los cuales este trabajo no hubiese sido posible A todos mis amigos que a lo largo de mi vida me han traído tantos momentos de felicidad y con los cuales hemos compartido buenos y malos momentos A todos mis compañeros de la gerencia de soporte de redes paquetizadas de Movilnet, por brindarme siempre su apoyo a lo largo del presente trabajo Y a todos aquellos que de alguna u otra forma contribuyeron a que este trabajo se llevara a cabo

6 i TABLA DE CONTENIDOS TABLA DE CONTENIDOS... i INDICE DE TABLAS... v INDICE DE FIGURAS... vii LISTA DE SIMBOLOS Y ABREVIATURAS... ix 1. INTRODUCCIÓN Objetivo General Objetivos Específicos Recorrido por los capítulos Descripción de la empresa FUNDAMENTOS TEÓRICOS Protocolos IP Protocolo Internet Posibles estadísticas de paquetes perdidos en redes IP ATM Modo de Transferencia Asíncrona Caminos Virtuales (VPs) y Circuitos Virtuales (VCs) Posibles estadísticas de paquetes perdidos en redes ATM ICMP Protocolo Internet de control de mensajes SNMP (PROTOCOLO SIMPLE DE GESTIÓN DE RED) Arquitectura de la Administración de una Red Arquitectura del protocolo de gestión de Red CDMA, CDMA 1x Datos, EVDO Acceso Múltiple por División de Código Ejemplo de una arquitectura de Red CDMA CDMAOne CDMA EVDO ENTENDIENDO EL PROBLEMA: Resolviendo el problema....24

7 ii 3.2. Buscando los paquetes perdidos Monitor de estados Acceso al dispositivo Pasos a seguir RED DE MOVILNET Historia Red Movilnet Flujo de una llamada CDMA1X Datos en la red Movilnet Flujo de una llamada EVDO en la red Movilnet Red de datos Backbone de Movilnet PROGRAMAS DE MONITOREO DE RED Alcatel AIM Lucent Vital Suite VitalNet VitalEvent VitalArts VitalApps MIBWorks Bases de datos en VitalSuite HP OpenView CiscoWorks Bases de Datos de Movilnet METODOLOGÍA Primera Etapa: Conocimientos Previos Segunda Etapa: Estudio de Opciones Tercera Etapa: Presentación HERRAMIENTA DE MONITOREO DE PAQUETES PERDIDOS MOVILNET Red IP y ATM Módulo Red Estadísticas Módulo Red Opciones en el Módulo de Red...52

8 iii Módulo ATM Estadísticas Módulo ATM Opciones en el Módulo ATM CDMA 1X Módulo PCF Estadísticas Módulo PCF Opciones en el Módulo del PCF EVDO Módulo PDSN Estadísticas Módulo PDSN Opciones en el módulo PDSN Módulo EVDO Opciones Módulo EVDO Uso CPU Módulo CPU ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS Red IP Módulo RED RED ATM Módulo ATM RED CDMA 1X Módulo PCF RED EVDO Módulo EVDO Módulo PDSN Ejemplo Uso Conjunto de Herramientas CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES...82 REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA...85 APÉNDICES APÉNDICE A. GUÍA DE USUARIO APÉNDICE B. MIBS...88

9 iv APÉNDICE C. CÓDIGO FUENTE APÉNDICE D. RFC APÉNDICE E. TIA-EIA IS INDICE...90

10 v INDICE DE TABLAS Tabla 2-1. Posibles Razones para descartar paquetes IP...10 Tabla 2-2. Posibles rezones para descartar Celdas ATM...14 Tabla 2-3. Mensajes ICMP. Fuente (IANA,2005)...15 Tabla 3-1. Posibles problemas y soluciones por errors de sincronización, FCS y CRC...27 Tabla 3-2. Posibles problemas y soluciones por excesivas colisiones Tabla 3-3. Posibles problemas y soluciones para paquetes perdidos por muy largos o muy cortos Tabla 7-1. Estadísticas IP en modulo Red.mdb...47 Tabla 7-2. Estadísticas ATM en modulo Red.mdb...47 Tabla 7-3. Estadísticas ICMP en modulo Red.mdb...48 Tabla 7-4. Relación entre errores IP y sus totales...50 Tabla 7-5. Relación entre errores ATM y sus totales...50 Tabla 7-6. Relación entre errors ICMP y sus totales...51 Tabla 7-7. Estadísticas de paquetes totales...52 Tabla 7-8. Opciones de gráficos en Red.mdb...54 Tabla 7-9. Estadísticas en Módulo ATM Tabla Relación entre Errores y Celdas Totales...56 Tabla Opciones de Gráficos en Módulo ATM...57 Tabla Estadísticas en el Módulo del PCF...59 Tabla Paquetes Recibidos y Enviados en el PCF...59 Tabla Opciones de gráficas en el Módulo PCF...60

11 vi Tabla Estadísticas Módulo PDSN Tabla Relación entre errores y paquetes totales...62 Tabla Opciones en el Módulo PDSN...63 Tabla Opciones en el Módulo EVDO...65

12 vii INDICE DE FIGURAS Figura 1-1. Diagrama Organizativo CANTV....6 Figura 1-2. Diagrama Organizativo Movilnet...7 Figura 2-1. Ejemplo de Conexiones de Caminos Virtuales (VPC) y Conexiones de Circuitos Virtuales (VCC). Fuente (Newbridge)...12 Figura 2-2. Implementaciones Físicas en la capa física ATM. Fuente (Newbridge) Figura 2-3. Configuración de SNMP...18 Figura 2-4. Contexto del Protocolo SNMP...19 Figura 2-5 Ejemplo de una arquitectura de RED CDMA...21 Figura 4-1. Flujo de llamada en una red CDMA1X y una red EV-DO (Fuente: Segovia,2005)...32 Figura 5-1. Gráfico estadísticas por hora en VitalNet...35 Figura 5-2. Ejemplo de red Monitoreada en HP OpenView NNM...38 Figura 7-1. Pantalla Típica de los Módulos...43 Figura 7-2. Módulo RED...45 Figura 7-3. Módulo ATM...55 Figura 7-4. Módulo PCF...58 Figura 7-5. Módulo PDSN...61 Figura 7-6. Módulo EVDO...63 Figura 7-7. Módulo CPU...66 Figura 8-1. Gráfica por Regiones en módulo Red...74 Figura 8-2. Gráfica por Tipo de Dispositivo en módulo Red

13 viii Figura 8-3. Gráfica por dispositivo Figura 8-4. Gráfica de las estadísticas con mayores errores Figura 8-5. Gráfica por tiempo en meses para el error específico Figura 8-6. Gráfica por tiempo en semanas para el error específico...77 Figura 8-7. Gráfica por tiempo en días para el error específico Figura 8-8. Gráfica por region en módulo EVDO...79 Figura 8-9. Gráfica por celdas en módulo EVDO...79 Figura Gráfica de uso promedio para una celda en EVDO...80 Figura Gráfica de una celda en Hora Pico...80 Figura Gráfica de suma y resta para una celda en EVDO...81

14 ix LISTA DE SIMBOLOS Y ABREVIATURAS 1XEVDO 1X Evolution Data optimizad (1X Evolución Optimizado para datos) 1XRTT Una Portadora Tecnología de transmisión por radio AAA Authentication, Authorization and Accounting (Autentificación, autorización, cobranza) ATM Modo de Transferencia Asíncrona BTS Base Transceiver Station (Estación Base) BSC Base Station Controller CDMA Acceso Múltiple por División de Código CRC Código de Redundancia Cíclica FCS Frame Check Sequence (es un tipo de CRC) FR Frame Relay HLR Home Location Register (Registro de localización local) IP Protocolo Internet LAN Red de área local

15 x LT Lucent Technologies MIB Management Information Base (Base de información de administración) MS Estación Móvil MSC Mobile Switching Center (Centro de conmutación móvil) Central Móvil OID Identificador de Objeto en una MIB PCF Packet Control Function (Función de control de paquetes) PDA Asistente Digital Personal PSTN Public Switched Telephone Network (Red de telefonía pública conmutada) PVC Circuito Virtual Permanente PVP Camino Virtual Permanente QoS Quality of Service (Calidad de Servicio) RBS Radio Base Station (Estación de radiobase) RNC Remote Network Controller (Controlador de red remoto) SNMP Protocolo simple de gestión de redes

16 xi TTL Tiempo de vida TP Procesador de transacciones UDP Protocolo de datagrama de usuario VB Visual Basic VC Circuito Virtual VCC Conexión Circuito Virtual VP Canal Virtual VPC Conexión Camino Virtual

17 1. INTRODUCCIÓN Movilnet es una empresa líder en el mercado de las telecomunicaciones inalámbricas en Venezuela, es filial de CANTV y actualmente consta con más de 4 millones de clientes. En la misma, se prestan servicios al usuario tanto de voz como de datos inalámbricos a través de sus redes bajo los estándares TDMA, CDMA 1xRTT y 1xEV-DO. La Gerencia de Soporte de Redes Paquetizadas está encargada del soporte y optimización de la red de datos IP / ATM / CDMA1X Datos / EVDO, por lo cual requiere conocer el estado de cada uno de los enlaces y nodos que conforman dicha red. Existen diversas formas de conocer el estado de una red, una puede ser teniendo una estadística del número de conexiones realizadas con éxito versus aquellas fallidas, y otra, es conociendo la cantidad y porcentaje de los paquetes perdidos en la red con sus respectivas causas. Entre los problemas que se pueden detectar observando la cantidad de paquetes perdidos y sus respectivas causas se encuentran: Congestión: lo cual es un indicio de que hace falta incrementar la capacidad de los nodos / recursos de la red (Ancho de banda, Capacidad de procesamiento de los equipos, etc.) Problemas físicos de acceso: se da debido a problemas en los medios físicos (fallas de fibra óptica, de pares de cobres, coaxiales, etc.) que distorsionan los paquetes de datos haciendo que los nodos los descarten por considerarlos inválidos. Problemas de enrutamiento en la red: paquetes que se descartan debido a fallas de enrutamiento. Problemas de lazos en la red: todos los paquetes que son descartados por TTL excedidos reflejan problemas de bucles de enrutamiento en la red.

18 2 Servicios no activos: servidores que no están escuchando por un puerto específico, sin embargo se observa ese tráfico consumiendo recursos en la red La principal área de interés en el presente trabajo fue el Backbone de la red movilnet, ya que siendo éste el punto crítico por donde pasan los datos de la red se debe mantener una constante optimización y así garantizar el mejor servicio posible. Para observar el comportamiento de la red, Movilnet consta actualmente con diversos programas que permiten monitorear distintas estadísticas, entre ellos se encuentran Lucent Vital Suite, Alcatel AIM y HP OpenView. Aún cuando los mismos muestran información importante, al ser usados es difícil ubicar problemas en la red de una manera rápida y concisa OBJETIVO GENERAL El objetivo principal de este trabajo fue obtener un indicador consolidado de los paquetes perdidos en todas las plataforma de datos que son administrados por la Gerencia de Soporte de Redes Paquetizadas (GSRP) de Movilnet, éste será un consolidado del Backbone IP, red ATM, y Nodos de la red inalámbrica de datos CDMA 1X y EVDO. Para ello se desarrolló un programa que en una sola aplicación y de manera fácil y concisa pudiese mostrar los paquetes perdidos en toda la red, así como sus principales causas OBJETIVOS ESPECÍFICOS Determinar todos los indicadores de paquetes perdidos por tecnología y naturaleza de los mismos (Fallas de enrutamiento, Loops, etc.).

19 3 Determinar la manera de recolectar la información estadística de los indicadores previamente definidos con las herramientas de monitoreo y gestión que posee actualmente Movilnet por plataforma (Alcatel AIM, Lucent Vital Suite, etc.). Estudio de factibilidad para centralizar la información recolectada por todos los gestores de la red en el sistema Vital Suite de Lucent a través del protocolo SNMP. Desarrollar los reportes de los indicadores de paquetes perdidos en el sistema de Vital Suite; en caso de ser positivo el estudio de factibilidad, sino desarrollarlos a través de cada una de las herramientas de gestión de las plataformas. Si se observa el comportamiento de una red celular sin mucho detalle, la misma constará en primer lugar de un dispositivo móvil (MS) que se comunica con una estación de radio central (RBS), la cual debe comunicarse con una estación central (MSC). Dicha estación debe poder comunicarse con las otras MSC si se quiere una comunicación eficiente a lo largo de toda la geografía nacional. Para realizar estas conexiones Movilnet cuenta con una red IP, dicha red viaja sobre una red ATM en Movilnet que se encuentra sobre la red ATM de CANTV. Es por esta razón que la GSRP debe mantener constante monitoreo sobre estas redes, para poder brindarle al cliente el mejor servicio posible. Con el presente programa se logra conocer de manera rápida los lugares donde se pierden paquetes en la red, teniendo opciones para ver los paquetes por la central, el tipo de dispositivo, o el dispositivo exacto.

20 RECORRIDO POR LOS CAPÍTULOS Este capítulo sirve como introducción al libro entero, se presenta una explicación de cada capítulo además de una breve explicación de la empresa Movilnet. El segundo capítulo Fundamentos Teóricos es una introducción a la teoría usada en el trabajo, en él hay una breve reseña sobre los protocolos de red IP, ATM e ICMP además de las posibles razones por las que se pierden paquetes en cada una de ellas, además habla sobre el protocolo simple de gestión de red. Nos muestra una breve descripción de su funcionamiento y hace una introducción a la tecnología CDMA. CDMA 1X Datos y EVDO, mostrando ejemplos de la arquitectura básica de dichos sistemas. El tercer capítulo Entendiendo el problema explica el problema afrontado de paquetes perdidos en la red, posibles causas y sus respectivos correctivos. El cuarto capítulo Red de Movilnet constituye una historia de la red movilnet, de los cambios que ha tenido alrededor del tiempo y una explicación de cómo fluyen las llamadas en las redes de datos CDMA 1X y EVDO, así como una breve descripción de la red de datos del Backbone. El quinto capítulo Programas de monitoreo da una introducción a los diversos programas y soluciones que posee Movilnet para monitorear sus redes. Se explica brevemente el uso de Lucent Vital Suite, Alcatel AIM, HP OpenView, CiscoWorks y las bases de datos de movilnet. El sexto capítulo Metodología presenta la metodología seguida para realizar el presente trabajo. El séptimo capítulo Herramienta de monitoreo de paquetes perdidos Movilnet 2005 da una introducción a la herramienta realizada, así como diversas

21 5 razones por las que se realizó de esta forma. En él se explican las diversas herramientas, los errores que pueden detectar y sus diversas opciones. El octavo capítulo Análisis y discusión de resultados presenta un análisis de la herramienta módulo por módulo para terminar con un ejemplo de la vida real del uso de la herramienta. El noveno capítulo Conclusiones y Recomendaciones presenta las conclusiones halladas al realizar el presente trabajo y analizar sus resultados, también menciona una serie de recomendaciones recopiladas fruto de la experiencia y el trabajo en la presente herramienta. El décimo capítulo constituye las referencias y bibliografía usadas en el presente trabajo DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA Movilnet es la filial de CANTV para el sector de telefonía celular en Venezuela. Movilnet es la segunda compañía de celulares después de Movistar en cuanto a usuarios se refiere con más de 4 millones de clientes. Su número de acceso es La empresa nace en el año 1992 como una filial de la compañía de telefonía fija CANTV, S.A. En 1996 se moderniza pasando de tecnología analógica a tecnología TDMA digital siendo la primera en el país en ofrecer dicha tecnología y luego en el año 2003 inicia una nueva modernización con la implementación de la tecnología CDMA2000 1xRTT permitiéndole ofrecer servicios de 3ra generación para ser una de las primera en Latinoamérica en ofrecer estos servicios. En el año 2005 se convirtió en la primera operadora en Venezuela (segunda en Latinoamérica después de Brasil y tercera en el continente después de EEUU) en ofrecer una red CDMA2000 1xEVDO, sobre la

22 6 cual se comercializa el servicio "ABA Móvil". Contando actualmente con cobertura EVDO en las principales ciudades del país. La organización CANTV está estructurada de acuerdo a como se observa en la Figura 1-1, mientras que la presidencia de Movilnet está estructurada como se muestra en la Figura 1-2. La gerencia de soporte de redes paquetizadas, donde se realizo el presente trabajo, se encuentra en la vicepresidencia de operaciones y sistemas, en la dirección de Optimización y desempeño. Figura 1-1. Diagrama Organizativo CANTV.

23 7 Figura 1-2. Diagrama Organizativo Movilnet.

24 2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS 2.1. PROTOCOLOS IP Protocolo Internet IP (Protocolo Internet) es un protocolo no orientado a conexión usado por nodos origen y destino para trasmitir datos en redes conmutadas por paquetes. Los datos en redes IP son enviados en bloques conocidos como paquetes o datagramas. En general el protocolo IP no da seguridad de la entrega correcta de cada paquete, hecho conocido como Mejor Esfuerzo (Best Effort). (Wikipedia,2005) Al no estar garantizado la entrega de los paquetes en dicho protocolo, los mismos pueden llegar dañados, en un orden distinto con respecto a otros paquetes, duplicado o simplemente no llegar. Por ello si se necesita fiabilidad en la red, la misma se consigue mediante las capas superiores. Las cabeceras IP contienen las direcciones de las maquinas origen y destino. Éstas son utilizadas por los distintos dispositivos a lo largo de la red para decidir el mejor camino para llevar el paquete a su destino de la forma más rápida y eficiente. Actualmente el IPv4 es la versión más usada del protocolo de Internet, aún cuando ya existe una versión más avanzada llamada IPv6, la cual proveerá de mayor número de direcciones a ser usadas en dispositivos, siendo las mismas de 128 bits contra 32 que usaba la versión anterior. La cabecera en IPv4 consiste de una parte fija de 20 bytes, y una parte variable, los paquetes para ser validos deben tener entre encabezado y datos un mínimo de 64 octetos y un máximo de Cuando los paquetes son menores de 64 bytes son descartados y en las estadísticas son llamados runts. Por otro lado si son mayores de 1518 también son descartados y en las estadísticas

25 9 catalogadas como gigantes. Normalmente paquetes que lleguen como runts o gigantes indican que hubo colisiones en el camino Posibles estadísticas de paquetes perdidos en redes IP Existen diversas causas por las cuales se pueden perder paquetes IP, entre las principales causas se encuentran las mostradas en la Tabla 2-1. Estudiando las estadísticas y cada una de estas causas se puede conocer el estado de la red y encontrar posibles errores para de esta manera optimizar la arquitectura. Razones para Descartar paquetes IP Errores en el encabezado por mal CRC. Errores en el encabezado por número de versión no concuerda. Errores en el encabezado por usar otro formato.. Errores en el encabezado descubierto al procesar las opciones IP. El tiempo de vida del paquete se ha excedido. La dirección IP destino no es válida. La dirección IP destino es inválida siendo La dirección IP destino es de una clase inválida. La dirección IP destino no pertenece a la red local y la interfaz no es una puerta de enlace por defecto. Protocolos desconocidos o no soportados. Falta de espacio en el buffer de entrada o salida. No se pudo conseguir una ruta a su destino. Problemas detectados en el algoritmo de reensamblaje

26 10 Necesitaban ser fragmentados, pero no pudieron serlo en la presente interfaz. La ruta está marcada para que descarte paquetes posiblemente para liberar espacio del buffer. Son muy grandes o muy pequeños los paquetes. Tabla 2-1. Posibles Razones para descartar paquetes IP ATM Modo de Transferencia Asíncrona El modo de transferencia asíncrono es una tecnología de telecomunicaciones desarrollada para hacer frente a la gran demanda de capacidad de transmisión para servicios y aplicaciones. Esta tecnología busca aprovechar al máximo la capacidad de los sistemas de transmisión usando una multiplexación por división de tiempo asíncrona para permitir simultáneamente la distribución de video, servicios de datos y telefonía por un solo medio de comunicación como una plataforma de servicio integrado designado para soportar el transporte de servicios de redes sensibles y no sensibles a retraso. (Newbridge) Para ello la información se transmite en forma de cortos paquetes (celdas ATM) de longitud constante y que pueden ser enrutadas individualmente mediante el uso de circuitos virtuales (VC) y caminos virtuales (VP). Una celda ATM consiste de una cabecera de 5 octetos y 48 bytes de información de usuario, por lo que cada celda ATM tiene 53 octetos de longitud. El tamaño del paquete permite una rápida conmutación que al mismo tiempo se traduce en gran velocidad. ATM presenta una infraestructura altamente escalable. Ofreciendo velocidades entre un DS-1 y un OC-48/STS-48. Las redes ATM están compuestas por dos tipos de equipos, un host ATM y un conmutador ATM. El host ATM, acepta servicios nativos usando interfaces estándares de la industria

27 11 como MPEG-2, JPEG, Ethernet, etc. Los Host segmentan los formatos de tramas nativos y llenan las celdas ATM. Las celdas ATM son luego conectadas por medio de un enlace ATM con una red conmutada ATM. Los conmutadores ATM verifican que la celda que entra al sistema cumple con los parámetros que han sido suscritos para luego enviar la celda al destino para esa conexión en particular. Para lograr esto, el conmutador ATM mantiene una tabla que identifica que conexiones están hechas en el equipo Caminos Virtuales (VPs) y Circuitos Virtuales (VCs) Ambos, caminos virtuales y circuitos virtuales son representativos de medios de comunicaciones disponibles en enlaces físicos ATM. El término virtual se debe a que muchos de estos canales y circuitos pueden existir en una sola conexión física. Un camino virtual se define como un canal de comunicación lógico que está disponible a través de una interfaz física ATM, la cual puede cargar uno o más circuitos virtuales. En cambio, un circuito virtual se describe como un solo canal de comunicación que está disponible a través una interfaz física ATM. Ambos se identifican basados en los campos VPI (identificador de camino virtual) y VCI (identificador de circuito virtual) contenidos en el encabezado de la celda ATM. Usando estos campos para asegurar la correcta entrega de celdas entre un origen y un destino, lo que permite un uso más eficiente del medio. Por otro lado una conexión de camino virtual VPC es una serie de caminos virtuales enlazados que se extiende entre un punto donde son asignados los identificadores de camino virtual y otro donde esos valores son traducidos o eliminados. Una conexión de circuito virtual VCC es por

28 12 consiguiente una serie de circuitos virtuales enlazados entre usuarios ATM. En la Figura 2-1 observamos una comparación entre VP, VC, VPC y VCC. Al mismo tiempo existen circuitos virtuales permanentes PVC y caminos virtuales permanentes PVP, que son VCC y VPC respectivamente que han sido previamente configurados como rutas estáticas proveyendo un ancho de banda dedicado a un VPI/VCI en específico. Actualmente hay distintas implementaciones de ATM en la capa física, la mayoría se presentan en la Figura 2-2. En Movilnet se utiliza la jerarquía digital síncrona (SDH), por lo que las conexiones ATM son STM-1 equivalentes a Mbps. En un STM-1 pueden ir 63 E1. Figura 2-1. Ejemplo de Conexiones de Caminos Virtuales (VPC) y Conexiones de Circuitos Virtuales (VCC). Fuente (Newbridge)

29 13 Figura 2-2. Implementaciones Físicas en la capa física ATM. Fuente (Newbridge) Posibles estadísticas de paquetes perdidos en redes ATM Existen diversas razones por las cuales se pueden perder celdas ATM, entre las principales causas se encuentran las mostradas en la Tabla 2-2. Estudiando las estadísticas y cada una de estas causas se puede conocer el estado de la red y encontrar posibles errores y de esta manera optimizar la arquitectura. Razones para celdas descartados en redes ATM Celdas ATM descartadas en el origen Celdas ATM descartadas en el destino Insuficiencia de Buffer de entrada Error en el encabezado en el campo VPI Error en el encabezado en el campo VCI

30 14 Descartes selectivos en celdas con CLP=1 Error en la sincronización de la celda Celdas de longitud distinta a 53 octetos. Tabla 2-2. Posibles rezones para descartar Celdas ATM ICMP Protocolo Internet de control de mensajes ICMP es el protocolo Internet de control de mensajes, usado en el nivel de red. Este protocolo se usa principalmente por los routers de Internet para informar de sucesos inesperados, errores, etc. También se usa para hacer pruebas sobre la red (local o Internet), por ejemplo enviando una petición de eco (ping) a un dispositivo y esperando su respuesta. En la Tabla 2-3 podemos observar los mensajes ICMP más usuales. ICMP se diferencia de TCP y UDP en que el mismo no es usado directamente por una aplicación de usuario de red. Es parte del conjunto de protocolos Internet como se define en el RFC 792 que puede ser leído en el APÉNDICE D. RFC 792. Mensajes ICMP. 0 Respuesta de Eco 18 - Respuesta de Máscara de Dirección 1 - Reservado 19 - Reservado para seguridad 2 - Reservado Reservado para experimentos de robustez 3 Destino Inalcanzable 30 - Traceroute 4 - Source Quench 31 - Error de Conversión Datagrama 5 Redireccionar mensaje 32 - Redirección de Host Móvil de

31 Dirección Alterna de Host 33 - IPv6 Donde estas? 7 - Reservado 34 - IPv6 Donde estoy? 8 Petición de Eco 35 - Petición de Registro de Móvil 9 - Anuncio de Router 36 - Respuesta de registro de Móvil 10 - Solicitud de Router 37 - Petición de Nombre de Dominio 11 - Tiempo Excedido 38 - Respuesta de Nombre de Dominio 12 - Problema de Parámetro 39 - SKIP Protocolo de Algoritmo de Descubrimiento 13 - Marca de tiempo 39 - SKIP Protocolo de Algoritmo de Descubrimiento 14 - Respuesta de Marca de tiempo Reservado 15 - Petición de Información 16 - Respuesta de Información 17 - Petición de Máscara de Dirección Tabla 2-3. Mensajes ICMP. Fuente (IANA,2005) 2.2. SNMP (PROTOCOLO SIMPLE DE GESTIÓN DE RED) SNMP es el protocolo simple de gestión de red; es aquel que permite una gestión remota de dispositivos de red, tales como conmutadores, routers y servidores. Es el protocolo de gestión de red más importante y usado en la actualidad. El término Protocolo Simple de Gestión de Red (SNMP) es de hecho usado para referenciar una colección de especificaciones para la administración que incluye al protocolo en sí, la definición de la base de datos y conceptos asociados (Stallings, 1993)

32 Arquitectura de la Administración de una Red. El modelo de gestión de red que es usado para gestión de redes TCP/IP incluye los siguientes elementos: Estación de Gestión. Agente de gestión. Base de información de gestión (MIB). Protocolo de gestión de red. Sólo los últimos dos son parte de SNMP. La estación de gestión es típicamente un dispositivo independiente, pero puede estar implementado en un sistema compartido. En cualquier caso, la estación de gestión sirve como la interfaz para el administrador humano de la red. Ella tendrá como mínimo: Un conjunto de aplicaciones de monitoreo y gestión para el análisis de datos, recuperación de fallas y demás. Una interfaz por la cual el administrador de red pueda monitorear y controlar la red. La capacidad de traducir los requerimientos del administrador de red en elementos de control y monitoreo de la red. Una base de datos de información extraída de los MIBs de todos los dispositivos monitoreados en la red. Los otros elementos en el sistema de gestión de red son los agentes de gestión o administración. Plataformas claves en toda red como conmutadores, puentes, routers y repetidores que pueden venir equipados con SNMP ser monitoreados desde la estación de gestión. Los agentes de gestión responden a peticiones de información o peticiones de acciones por parte de la estación de gestión; y pueden a su vez proveerla de información importante no solicitada. Las formas como los recursos de red son manejados es para presentar a cada uno como objetos. Cada objeto es en esencia, un dato variable que representa un aspecto del agente gestionado. La colección de estos objetos se

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