UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica

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1 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE MIGRACIÓN DE LOS DSLAM ALCATEL DE CANTV DE LA RED ATM HACIA LA RED METRO ETHERNET Por: URBAEZ FERRO, Luis Alberto Sartenejas, Enero 2006

2 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE MIGRACIÓN DE LOS DSLAM ALCATEL DE CANTV DE LA RED ATM HACIA LA RED METRO ETHERNET Por: URBAEZ FERRO, Luis Alberto Realizado con la Asesoría de SALAZAR, Mónica (Tutora Industrial) GRIECO, Juan Carlos (Tutor Académico) INFORME FINAL DE CURSOS DE COOPERACIÓN Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Electrónico Sartenejas, Enero 2006

3 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE MIGRACIÓN DE LOS DSLAM ALCATEL DE CANTV DE LA RED ATM HACIA LA RED METRO ETHERNET Informe final de Cursos de Cooperación presentado por Luis Alberto Urbáez Ferro Realizado con la asesoría de: Ing. Mónica Salazar Ing. Juan Carlos Grieco RESUMEN Se desarrolló e implementó un procedimiento que permite llevar a cabo la migración hacia la red Metro Ethernet (MEN), de los DSLAM Alcatel que conforman la planta de CANTV y se encuentran actualmente en servicio bajo la tecnología de transporte ATM, con la finalidad de proporcionar un mayor ancho de banda por equipo (1 Gigabit por segundo) y de esta manera ofrecer nuevos y mejores servicios. Éste describe ambas tecnologías, y su utilización en la estructura de red ADSL de la corporación, detallando todos sus elementos y especificando todas las actividades que se deben realizar para lograr cumplir con el objetivo de este proyecto de pasantía. PALABRAS CLAVES MEN, DSLAM, ATM, Gigabit, ADSL Aprobado con mención: Postulado para el premio: Sartenejas, Enero 2006

4 ÍNDICE GENERAL CAPITULO I: INTRODUCCIÓN CAPITULO II: MARCO ORGANIZACIONAL DE LA EMPRESA 2.1 Descripción de la empresa Historia de la empresa 2.2 Objetivo, Misión y Visión de la Empresa 2.3 Organigrama de la Empresa y ubicación del Pasante CAPITULO III: FUNDAMENTOS TEÓRICOS 3.1 Modo de Transferencia Asíncrona (ATM) Beneficios de ATM Ambiente de red ATM Formato de celda ATM Dispositivos ATM Interfaces de red ATM Formato de Encabezado de Celda ATM Campos del encabezado de celda ATM Servicios ATM Clases de Servicio ATM Conexiones Virtuales ATM Operaciones de Conmutación Modelo de Referencia ATM Capa Física ATM Capa de Adaptación ATM: AAL Capa de Adaptación ATM: AAL Capa de Adaptación ATM: AAL3/ Capa de Adaptación ATM: AAL

5 ii Conexiones ATM 3.2 Ethernet Elementos de red Ethernet Ethernet y el modelo OSI Formato básico de la trama Ethernet Transmisión de tramas Transmisión Half Duplex Transmisión Full Duplex Control de Flujo Recepción de Tramas Etiquetado de Trama VLAN 3.3 Red Metro Ethernet (MEN) Servicios Metro Ethernet Conexiones virtuales Ethernet Tipos de Servicio Ethernet Servicio Ethernet Line Servicio Ethernet LAN Atributos de los servicios Ethernet Interfaz Física Ethernet Perfil de ancho de banda Parámetros de Rendimiento Entrega de tramas de Servicio Soporte de Etiquetado de trama VLAN (802.1Q) Multiplexación de Servicios Agrupamiento (Bundling) Filtros de Seguridad

6 iii 3.4 Protocolo de encapsulamiento en una arquitectura ADSL Protocolo Punto a Punto sobre ATM (PPPoA) Ventajas Desventajas Protocolo RBE (Routed Bridged Encapsulation) Ventajas Desventajas CAPITULO IV: ESTRUCTURA ACTUAL DE LA PLATAFORMA EXISTENTE PARA EL SOPORTE DE ABA 4.1 Elementos de la red y sus funciones Modem ADSL DSLAM Tipos de Bastidores de DSLAM Unidades de Inserción de un DSLAM Red ATM Red Metro Ethernet Broadband Remote Access Server (BRAS) Backbone IP 4.2 Servicio de Acceso a Internet de Banda Ancha Identificación de los DSLAM Conexión a la red Encapsulamiento Gestión Agregación Sistemas de Aprovisionamiento Base de datos de Aprovisionamiento (Sistema BOSS)

7 iv Provisioning Combo CAPITULO V: PROPUESTA DE MIGRACIÓN 5.1 Desarrollo del Procedimiento Inventario de las cadenas Alcatel activas en la red Condiciones para la migración de una cadena Identificación de cadenas migrables ADSL Actividades a realizar para la migración Actualización del hardware Alcatel Actualización de los identificadores de transporte Actualización de la base de datos de aprovisionamiento Configuración y Conexión de la Gestión fuera de banda Tendido de fibra óptica y cableado de Gestión Copia y conversión de la Base de Datos de Clientes Restricción del ingreso de nuevos clientes ABA Suspensión del Provisioning Combo Pruebas en el laboratorio Procedimiento a seguir en las pruebas Resultados y observaciones de las pruebas CAPITULO VI: RESULTADOS 6.1 Procedimiento de Migración de los DSLAM Alcatel de la red ATM a la Metro Ethernet Actividades previas a la Migración Actividades durante la Migración Observaciones del Procedimiento

8 v 6.2 Migración de los DSLAM Alcatel de la red ATM a la Metro Ethernet Alcance Final Cambio de Gestión Migración de los DSLAM Observaciones Rendimiento de las cadenas luego de la Migración CAPITULO VII: CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA APÉNDICE ANEXOS GLOSARIO

9 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 3.1a: Clases de Servicio Tabla 3.1b: Clases de Servicio Tabla 3.2a: Modelo OSI vs. Modelo ATM Tabla 3.2b: Modelo OSI vs. Modelo ATM Tabla 4.1: Resumen DSLAM Alcatel Tabla 4.2: Información de Cadena en el Sistema BOSS Tabla 5.1: Distribución de Hardware Alcatel Tabla 6.1: Alcance Final Tabla 6.2: Cantidad de Hardware Requerido Tabla 6.3:Asignación de etiquetas VLAN

10 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.1: Estructura de la Gerencia de Ingeniería y Construcción de la Red Figura 2.2: Estructura de la Gerencia Nodos de Acceso Figura 3.1: Formato de celda ATM Figura 3.2: Sistemas Finales Figura 3.3: Formato Encabezado de Celda ATM Figura 3.4: Canales y Rutas Virtuales Figura 3.5: Capas de Operación Ethernet Figura 3.6: Formato de Trama Ethernet Figura 3.7: Formato de Trama con campo de extensión Figura 3.8: Formato de Trama con bits de extensión Figura 3.9: Transmisión de Tramas Figura 3.10: Control de Flujo Figura 3.11: Etiquetado de Trama VLAN Figura 3.12: Modelo Básico para Servicios Ethernet Figura 3.13: Servicio E-Line Figura 3.14: Servicio E-LAN Figura 3.15: Soporte Etiquetado VLAN Figura 3.16: Multiplexación de Servicios Figura 4.1: Topología de Red ADSL Figura 4.2: Áreas del Sub-bastidor XD Figura 4.3: Dos Sub-bastidores XD en cadena Figura 4.4: Área de Sub-bastidor UD Figura 4.5: Áreas de Sub-bastidor UD-MiniRAM Figura 4.6: DSLAM en Subtending Figura 5.1: Diagrama de configuración de los PVC en las pruebas de laboratorio

11 vii Figura 6.1: Tabla ARP del Agregador de la cadena 3 Figura 6.2: Gráfica de medición de Tráfico cadena 3 Figura 6.3: Tabla ARP en el agregador de la cadena 5 Figura 6.4: Gráfica de medición de Tráfico cadena 5 Figura 6.5: Gráfica de medición de Tráfico de DSLAM Figura 6.6: Gráfica de medición de Tráfico de DSLAM Figura 6.7: Gráfica de medición de Tráfico de DSLAM

12 CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN Las redes de datos cada vez son más importantes en la sociedad actual, hasta tal punto que su nivel de implantación se considera un parámetro de desarrollo industrial y tecnológico de un país. Para los usuarios, las redes son sus conexiones a Internet y los servicios a los que accede. Pero esta simplificación de uso esconde una de las mayores y complejas infraestructuras mundiales. En sus inicios, la Internet era un servicio al cual se accedía a través de un MODEM que transportaba los datos como sonidos por medio del cable telefónico, logrando velocidades de hasta 56 Kbps. Con la aparición de nuevas aplicaciones y contenidos que requerían mayores anchos de banda, los proveedores de servicio se vieron en la obligación de implementar nuevas soluciones para lograr satisfacer las necesidades de los usuarios. De esta manera surge la tecnología ADSL (línea de suscriptor digital asimétrica), la cual convierte el par de cobre de las líneas telefónicas, en rutas de acceso para comunicaciones de alta velocidad. ADSL brinda un mayor ancho de banda, ofreciendo acceso a Internet, video en demanda y acceso a redes LAN. Una de las características que a hecho atractiva a esta tecnología ha sido que se trata de un sistema asimétrico, en el cual la velocidad de transmisión en ambos sentidos no es la misma. En una conexión a Internet normalmente la velocidad de transmisión de bajada (Internet Host) suele ser mayor que la de subida (Host Internet). Un ejemplo de ello está en un acceso a una página Web, para realizarlo se debe hacer una petición al servidor correspondiente de que quiere acceder a la página en cuestión, todo ello se realiza con una transmisión de unos pocos Bytes, mientras que el servidor manda la página entera que puede ocupar unos KBytes hasta varios MBytes, con lo que se puede ver que es necesaria una mayor velocidad de bajada. Actualmente ADSL es capaz de ofrecer al usuario un ancho de banda de hasta 25 Mbps con su versión ADSL2+. Esta mejora permite a los usuarios tener acceso a contenidos más pesados, especialmente video de alta calidad. Su verdadero beneficio se ve, en la capacidad de usar todos los servicios de comunicaciones que ADSL puede ofrecer simultáneamente. 1

13 Los equipos utilizados para proveer dicho servicio son llamados DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer), estos se encargan de separar las señales de voz de las de tráfico de datos, además controla y enruta el tráfico entre el equipo del usuario final (sea un router, modem o tarjeta de interfaz de red) y la red del proveedor de servicios. En Venezuela existe sólo una compañía que ofrece la tecnología ADSL, la Compañía Anónima Nacional Teléfonos de Venezuela (CANTV). Esta empresa empezó con el objetivo de prestar servicios de telefonía fija, pero en 1999, utilizando una sólida plataforma tecnológica y con una cultura corporativa orientada a satisfacer las necesidades de los clientes, liberan en el mercado el servicio banda ancha (ABA), tanto para clientes corporativos como residenciales. Hasta hace algún tiempo la principal tecnología de transporte utilizada por CANTV era ATM. Esta plataforma está equipada para ofrecer hasta 622 Mbps para el caso de acceso a Internet de banda ancha. Esta se encarga, por medio de circuitos virtuales permanentes (PVC), de transportar el tráfico ADSL desde el DSLAM hasta el backbone de la red. Hoy en día, la red ATM ha alcanzado sus límites de utilización, como consecuencia del vertiginoso aumento de usuarios en los últimos años, imposibilitando así potenciales planes de expansión de puertos, como también mejoramientos e innovaciones en los servicios existentes o futuros. Debido a esto, la empresa se ha visto en la necesidad de ampliar su plataforma, iniciando la construcción a principios de este año de una red METRO GigaEthernet, compuesta por anillos de fibra óptica con capacidad de transporte de hasta 10 Gbps, varios de los cuales están ya en pleno funcionamiento en algunas regiones del país. Objetivo General: Bajo este escenario, CANTV, consciente de las exigencias del mercado actual, se ve en la obligación de liberar recursos de la red ATM, llevando a cabo una migración de los equipos DSLAM en la misma a la red METRO. De esta manera el presente proyecto de pasantía tiene como objetivo general desarrollar el procedimiento que permita la realización de dicha migración. Los objetivos específicos del proyecto son los siguientes: 2

14 1. Determinar todos los puntos de la red donde se va a llevar a cabo la migración y sus características, ya que no todos los equipos califican para este proceso. 2. Llevar a cabo las pruebas en el laboratorio de CANTV, simulando la conexión de un cliente ABA con la tecnología ATM, con E1, E3 y STM1, para luego hacer la misma conexión a través de la METRO, verificando que no halla ningún conflicto tanto del lado del equipo como del cliente. 3. Determinar el alcance de la migración. 4. Documentar todo el proceso y sus respectivos resultados. Justificación: La principal razón para este cambio, es lograr el aumento del ancho de banda en la red, usando la METRO, para lograr brindar servicios de alta calidad tales como televisión, video en demanda, telefonía IP y broadcast, ya que estos tienen una gran demanda de los recursos de la red. El presente Capítulo realiza una introducción al trabajo realizado, considerando los antecedentes del problema, la justificación y los objetivos del proyecto. El capítulo II presenta una descripción de la historia de la corporación CANTV, su misión, visión y estructura organizacional, indicando en que sector de la empresa se desarrolló este proyecto. El capítulo III presenta los fundamentos teóricos utilizados para establecer los lineamientos que definieron el desarrollo del procedimiento de migración. Dentro de su contenido se expone la descripción de las tecnologías Modo de transferencia Asíncrona, Ethernet y Metro Ethernet. El capítulo IV presenta la estructura actual de la red de datos de CANTV. Dentro de su contenido se expone la descripción de los equipos involucrados en este proyecto de pasantía, y su funcionamiento a través de las dos tecnologías disponibles, ATM y GigaEthernet. El capítulo V presenta la propuesta de migración. Dentro de su contenido se expone la descripción de las actividades que definen el procedimiento de migración. 3

15 El capítulo VI se define el procedimiento de migración, además de mostrar los resultados obtenidos al aplicarlo en las cadenas que conformaron el alcance final. El capítulo VII expone las conclusiones y recomendaciones de este proyecto de pasantía. 4

16 CAPÍTULO II MARCO ORGANIZACIONAL 2.1. Descripción de la Empresa La Compañía Anónima Nacional de Teléfonos de Venezuela, CANTV, es la empresa pionera en el suministro de servicios de telecomunicaciones en Venezuela. En sus inicios, el servicio privilegiado fue el de telefonía básica; sin embargo, ha ido evolucionando progresivamente y actualmente la gama de productos y servicios abarcan desde interconexión hasta comunicaciones de larga distancia nacional e internacional en toda Venezuela Historia de la empresa En 1930 se funda la Compañía Anónima Nacional de Teléfonos de Venezuela (CANTV), gracias a una concesión otorgada a Félix A. Guerrero por el Ministerio de Fomento para construir y explotar una red telefónica en el Distrito Federal y en los estados del país. Poco a poco, CANTV adquiere la mayoría de las pequeñas compañías telefónicas particulares del país, convirtiéndose así en la principal empresa nacional dedicada a la explotación del servicio telefónico. Posteriormente, se inicia la automatización del servicio telefónico del país y la multiplicación de este tipo de centrales por la proliferación de suscriptores. Para el año 1940, se promulga una ley de Telecomunicaciones que, con marcado carácter nacionalista, asigna al Poder Ejecutivo la administración de estos servicios. A partir de ese año, se desplaza a CANTV como el principal prestatario privado de los servicios y el Estado comienza entonces a contratar y administrar directamente las redes de Telecomunicaciones. En 1947 la Junta de Gobierno, contrata junto con la empresa Ericsson, la instalación de un moderno sistema telefónico. Ya para el año 1953, el Estado adquiere la totalidad de las acciones ordinarias de CANTV, con la intención de crear una nueva red telefónica independiente, utilizando sólo las partes aprovechables de la anterior, e iniciándose así el proceso de nacionalización. En el año 1962, el Ejecutivo Nacional le asigna a CANTV la operación, administración y desarrollo de los servicios de telefonía local, larga distancia, radio, facsímil, teléfonos, transmisión de datos y otras facilidades para la transmisión de radiodifusión y televisión. 5

17 Para el año 1990, CANTV presenta una planta telefónica con deficiencias técnicas y atraso tecnológico; existiendo una demanda satisfecha de 45,5% y una densidad telefónica de 7,2 líneas por cada cien habitantes. Como consecuencia de esta situación se afianza la necesidad de establecer un proceso de privatización del sector de telecomunicaciones, con el objetivo de modernizarlo y adecuarlo a la nueva realidad del país. Asimismo, durante este año se vence el contrato de concesión que CANTV tiene con el estado venezolano por 25 años. Se abre entonces una licitación internacional para la venta del 40% de las acciones de CANTV con lo cual se otorgarán derechos para instalar, desarrollar, mantener y comercializar el servicio de telecomunicaciones del país. Ya para 1991 se crea la comisión Nacional de Telecomunicaciones, CONTATEL, organismo regulador de este sector económico. El día 15 de Diciembre de 1991, en acto público, se abren los sobres de las ofertas para el proceso de privatización de CANTV, y resulta ganador el consorcio VenWorld Telecom C.A. A partir de ese momento, VenWorld obtiene el control operativo de la Compañía, bajo los términos del contrato de concesión suscrito con la República de Venezuela, el cual contempla un período inicial de 35 años sujeto a una extensión adicional de 20 años, de acuerdo con la aprobación del ministerio de Transporte y Comunicaciones. El consorcio de empresas que conforman VenWorld incluyen a la compañía estadounidense GTE, Telefónica Internacional de España, La Electricidad de Caracas, Banco Mercantil y AT&T. Durante 1992, se hacen grandes esfuerzos por adecuar la red de telecomunicaciones instalada. Se constituye Movilnet Telecomunicaciones C.A., filial de CANTV, encargada de prestar servicio de telefonía celular. Ya para el año 1995 inician las actividades de la tercera filial: CANTV Servicios, la cual está orientada a ofrecer los modernos servicios de valor agregado en telecomunicaciones, especialmente servicios de conexión a la Internet. A partir del año 2000, todo el personal está abocado a la transformación definitiva de CANTV en una empresa que brinde atención integral en materia de telecomunicaciones, con tecnologías flexibles, de calidad mundial y capaces de ofrecer todos los servicios que puedan requerir los distintos estratos de clientes. 6

18 2.2. Objetivos, Misión y Visión de la Empresa CANTV tiene como visión Ser el proveedor preferido de servicios integrales de telecomunicaciones de Venezuela, y satisfacer plenamente las necesidades específicas de nuestros clientes, siempre bajo exigentes patrones de ética y rentabilidad. Su Misión consiste en mejorar la calidad de vida de la gente en Venezuela al proveer soluciones de comunicaciones que exceden las expectativas de sus clientes. Los objetivos planteados con el fin de cumplir las metas establecidas son los siguientes: Ser el proveedor dominante de soluciones integrales de telecomunicaciones en el mercado, defendiendo la marca y el cliente. Aplicar la tecnología para responder oportunamente a las necesidades y requerimientos del mercado. Crear y mantener ventajas competitivas mediante el manejo de la información de nuestra base de clientes. Crear y mantener ventajas competitivas basadas en la calidad de los recursos humanos y servicios Organigrama de la Empresa y Ubicación del Pasante El presente proyecto de pasantía se desarrolló en la Gerencia Ingeniería y Construcción de Redes. Sin embargo, el nivel de reporte estaba en la Gerencia Nodos de Acceso de CANTV (figura 2.1) y era canalizado por la Ingeniero Mónica Salazar, quien lidera la Coordinación de Nodos de Acceso a Datos y ADSL (figura 2.2). GERENCIA INGENIERÍA Y CONSTRUCCIÓN DE REDES GERENCIA PROYECTOS DE INGENIERÍA Y CONSTRUCCIÓN DE REDES GERENCIA NODOS DE ACCESO GERENCIA NODOS DE TRANSPORTE GERENCIA PLATAFORMAS DE GESTIÓN DE REDES Y SERVICIOS GERENCIA MEDIOS DE ACCESO E INTERCONEXIÓN Figura 2.1: Estructura de la Gerencia Ingeniería y Construcción de Redes 7

19 GERENCIA INGENIERÍA DE NODOS DE ACCESO COORDINACIÓN PLANIFICACION Y CONTROL DE SERVICIO DE LA RED DE VOZ COORDINACIÓN PLANIFICACION Y CONTROL DE CONSTRUCCION PARA INTERCONEXION COORDINACIÓN DE NODOS DE ACCESO A DATOS Y ADSL Mónica Salazar COORDINACIÓN PARA LA ATENCION AL CLIENTE CORPORATIVO Figura 2.2: Estructura de la Gerencia Nodos de Acceso La Gerencia de Nodos de Acceso tiende dos funciones principales: Ampliación y desarrollo de soluciones integrales para Nodos de Acceso. Atención de requerimientos no planificados: o Iniciativas de UN (para voz, datos y video). 8

20 CAPITULO III FUNDAMENTOS TEÓRICOS 3.1. Modo de Transferencia Asíncrona (ATM) El Modo de Transferencia Asíncrona (ATM) es una tecnología de alto rendimiento, de multiplexación y conmutación orientada a celdas, que utiliza paquetes de longitud fija para transportar diferentes tipos de tráfico. ATM es una tecnología que permite a los proveedores capitalizar un gran número de oportunidades de ingreso a través de los múltiples servicios que ofrece; interconexión de red de área local de alta velocidad, voz, video, y futuras aplicaciones multimedia a nivel empresarial a corto plazo, y a nivel residencial a largo plazo. ATM tiene la capacidad de ofrecer un servicio de usuario final por los proveedores o como una infraestructura de red para este u otros servicios. Para lograr brindar estos servicios, esta tecnología se basa en circuitos virtuales (VC), los cuales son conexiones de extremo a extremo, que han definido puntos finales y rutas, pero no poseen ancho de banda dedicado. El ancho de banda es proporcionado por demanda de los usuarios, a medida que estos tienen tráfico que transmitir. Debido a su carácter asíncrono ATM es más eficiente que las tecnologías síncronas, tales como multiplexación con división de tiempo (TDM). [1] Con TDM, cada usuario tiene asignado una ranura de tiempo, y ninguna otra estación puede enviar datos en esa ranura. Si una estación tiene la necesidad de enviar una gran cantidad de datos, solo lo puede hacer cuando se le otorgue su ranura de tiempo, aun cuando las otras ranuras estén vacías. Sin embargo, cuando una estación no tiene nada que enviar, la ranura de tiempo se envía vacía. Para ATM es todo lo contrario, las ranuras de tiempo están disponibles en demanda, si no se tiene que enviar datos, no se otorgan ranuras de tiempo Beneficios de ATM: Los beneficios de ATM son los siguientes: Alto rendimiento vía conmutación por hardware con switches terabit. Ancho de banda dinámico para tráfico de ráfagas cumpliendo con las necesidades de las aplicaciones y brindando una alta utilización de los recursos de la red. 9

21 Soporta clases de servicio para tráfico multimedia, permitiendo aplicaciones con diferentes requerimientos de velocidad y retardo encontrarse dentro de una misma red. Escalabilidad en velocidad y tamaño de red, soportando enlaces con velocidades de T1/E1 a OC-48 (2.488 Gbps) actualmente. Arquitectura LAN/WAN común. Oportunidad para simplificación a través de la arquitectura de Circuitos Virtuales. Conforme con los estándares internacionales Ambiente de red ATM Formato de Celda ATM ATM transmite información en unidades de tamaño invariable llamadas celdas. Cada celda posee 53 octetos o bytes. Los primeros 5 bytes contienen la información de encabezado de celda, y el resto de los 48 bytes son información del usuario. Este formato de celda pequeño hace que ATM sea una tecnología idónea para la transferencia de tráfico de voz y de video, debido a la intolerancia de estos servicios a los retardos, los cuales se pueden presentar por esperar paquetes demasiado grandes (Figura 3.1). Figura 3.1. Formato de celda ATM [2] Dispositivos ATM Una red ATM está compuesta por switches ATM y sistemas finales ATM. Un switch ATM es responsable por el tránsito de celdas a través de la red ATM. Su trabajo está bien definido: acepta celdas entrantes de un sistema final ATM u otro switch, lee y actualiza la información del encabezado de celda y rápidamente conmuta la celda a una 10

22 interfaz de salida hacia su destino. Un sistema final es todo aquel que contiene un adaptador de interfaz de red ATM. Sistemas finales pueden ser estaciones de trabajo, routers, unidades de servicios digitales, switches LAN, y codificadores o decodificadores de video (Figura 3.2). Figura 3.2 Sistemas Finales [2] Interfaces de Red ATM Una red ATM consiste en un grupo de switches ATM interconectados por enlaces punto a punto o por interfaces. Los switches ATM soportan dos tipos principales de interfaces: UNI y NNI. Las UNI conectan sistemas finales ATM (como usuarios o routers) a un switch ATM. Las NNI conectan dos Switches. Dependiendo si el switch es propiedad del cliente y tiene su ubicación de su lado o si es público y es manejado por la compañía de teléfono, las interfaces pueden subdividirse en públicas o privadas. Una interfaz UNI privada conecta un sistema final con un switch privado. Una pública conecta un sistema final o switch privado a un switch público. Una interfaz NNI privada conecta dos switches dentro de la misma organización privada. Una pública conecta dos switches dentro la misma organización pública. 11

23 Formato Encabezado de Celda ATM Un encabezado de celda puede tener dos formatos: UNI o NNI. El formato UNI usado para la comunicación entre sistemas finales y switches ATM en la red. El formato NNI usado para la comunicación entre switches ATM (Figura 3.3). Figura 3.3 Formato Encabezado de celda ATM [2] A diferencia del encabezado UNI, el NNI no incluye el campo de control genérico de flujo (GFC). Adicionalmente, el formato NNI tiene el campo de identificador de ruta virtual (VPI) que ocupa los primeros 12 bits, permitiendo troncales más amplios entre switches públicos ATM Campos del Encabezado de Celda ATM En adición a los campos de GFC y VPI, existen otros campos usados dentro del encabezado de la celda. A continuación se describen los campos mostrados en la figura 3.3: Control de Flujo Genérico (GFC): brinda funciones locales, como identificación de múltiples estaciones que comparten una sola interfaz ATM. Este campo no es usado con frecuencia, y usualmente se configura con el valor 0 (0000 binario). 12

24 Identificador de Ruta Virtual (VPI): conjuntamente con los VCI, identifican el siguiente destino de una celda, a medida que pasa a través de una serie de switches ATM. Identificador de Canal Virtual (VCI): conjuntamente con los VPI, identifican el siguiente destino de una celda, a medida que pasa a través de una serie de switches ATM. Tipo de Carga (PT): indica en el primer bit si la celda contiene datos del usuario o datos de control. Si la celda contiene datos de usuario, el bit se coloca en 0. Si es información de control se coloca en 1. El segundo bit indica congestión (0 = no congestión, 1 = congestión), y el tercer bit indica si la celda representa la última de una serie de celdas de una trama AAL5 (1 = última celda de la trama). Prioridad de Pérdida de Celda (CLP): indica si la celda debe ser descartada en caso de congestión extrema cuando es transportada a través de la red. Si el bit CLP esta en 1 significa que la celda debe ser descartada, y lo contrario cuando el valor esta en 0. Control de Error de Encabezado (HEC): calcula el checksum de los primeros 4 bytes del encabezado. HEC puede corregir un error en un solo bit de estos bytes, preservando de ese modo la celda en vez de descartarla Servicios ATM Existen tres tipos de servicios ATM: circuitos virtuales permanentes (PVC), circuitos virtuales conmutados (SVC) y servicios no orientados a conexión. Los PVC permiten conectividad directa entre sitios. De esta manera, un PVC es similar a una línea arrendada. Entre sus ventajas tenemos que garantiza disponibilidad de conexión y no requiere procedimientos de configuración de llamadas entre switches. Sus desventajas incluyen conectividad estática y configuración manual. Un SVC es creado y liberado dinámicamente, y se mantiene activo solo si existe alguna transferencia de datos. En este sentido es similar a una llamada telefónica. Control de llamada dinámico requiere un protocolo de señalización entre el sistema final ATM y el switch. Las ventajas de los SVC incluyen flexibilidad de conexión y configuración de 13

25 llamada automática por un dispositivo de red. Entre sus desventajas está el tiempo extra y el sobre encabezado que se requiere para configurar la conexión Clases de Servicio ATM: ATM es orientado a conexión y permite al usuario especificar los recursos requeridos por SVC dinámicamente. Existen cinco clases de servicio definidas para ATM. Los parámetros de calidad de servicio (QoS) para estas clases, están resumidos en la tabla 3.1ª y 3.1b. Clases de Servicio Parámetro de calidad de servicio Constant bit rate (CBR) Esta clase es usada para emular circuitos conmutados. La tasa de la celda es constante con el tiempo. Las aplicaciones de CBR son sensibles a la variación del retardo de la celda. Ejemplos de aplicaciones CBR son tráfico telefónico (nx64kbps), videoconferencia y televisión. Variable bit rate-non-real time (VBR-NRT) Esta clase permite a los usuarios mandar tráfico a una tasa que varía con el tiempo dependiendo en la disponibilidad de la información del usuario. Proporciona multiplexación estadística para usar óptimamente los recursos de la red. El multimedia es un ejemplo de VBR-NRT. Variable bit rate-real time (VBR-RT) Esta es muy similar a VRT-NRT pero esta diseñada para aplicaciones que son Tabla 3.1a. Clases de Servicio [1] 14