WAN. Propuestas Comerciales de Interconexión. Prof. Wílmer Pereira. Prof. Wilmer Pereira

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1 WAN Propuestas Comerciales de Interconexión Prof. Wílmer Pereira

2 Interconexión WAN Acceso a redes públicas (CANTV) Frame Relay ATM MetroEthernet Acceso particular con modem ADSL (ABA, CANTV) Direcciones a discreción del proveedor Redes WAN Inalámbricas IEEE (WiMax) y IEEE (ZigBee). IP con QoS MPLS.

3 Calidad de Servicio QoS El El control control de de congestión ayuda ayuda más más no no se se aboca aboca explícitamente al al problema de de aseguramiento de de un un mejor mejor servicio Sobreaprovisionamiento Retención en buffers Control de flujo del emisor (ventanas corredizas) => contrato de transmisión Reservación de recursos. Sólo para redes orientadas a conexión

4 Conmutación en general Conmutación de circuitos como el sistema telefónico Conmutación de paquetes como en las redes de datos además hay dos tipos Circuito Virtual Datagrama

5 Frame Relay Es un protocolo que forma parte de ISDN (Integrated Services Digital Network) de conmutación de paquetes banda estrecha para conectar LAN s Características: Ofrecido por CANTV (a ser desplazado por MetroEthernet) Velocidad de transmisión a la demanda Protocolo simple lo que le otorga rapidez Es Es similar a X25 X25 ya ya que que funciona por por conmutación de de paquetes y orientado a conexión pero, a diferencia de de X25: X25: Opera en en capa capa 2 con con señalización fuera de de banda (out (out of of band) No No tiene ni ni control de de flujo ni ni control de de errores entre routers aunque si si tiene control de de congestion

6 Enrutamiento en Frame Relay Tramas de de tamaño variable (< (< 8 KB), KB), por por defecto 1,6 1,6 KB KB Si Si detecta errores en en las las tramas, las las descarta en en el el destino Si Si hay hay congestión (buffers agotados), también descarta tramas Conexión al instalar (PVC) No realiza control de flujo (capas superiores) No corrige errores en transito Detecta y corrige congestión (no previene) DLCI permite el enrutamiento Esto es factible debido a que los medios de transmisión actuales (fibra óptica) son más confiable con rata de errores muy pequeñas

7 Puertos y Circuitos en FR Cada estación de enrutamiento envía a través de de un puerto de conexión (PC) Cada PC maneja uno o varios circuitos virtuales permanentes (PVC) o circuitos virtuales conmutados (SVC) el cual no es muy frecuente pero se puede usar para telefonía. La velocidad de transmisión, asignada al PC, se distribuye entre los diferentes VC: 128 Kbps, 512 Kbps,... hasta un E1 (aproximadamente 2 Mbps) Control de Congestión No hay procedimiento para disminuir o detener la transmisión ante congestión. Sólo hay indicadores de congestión y son las capas superiores las que resuelven el problema. FECN: Avisa al receptor sobre la congestión y tomara medidas BECN: Avisa al emisor para que disminuya flujo de datos. Se puede descartar arbitrariamente paquetes o con descarte selectivo si supera la tasa de transmisión comprada.

8 Trama frame relay DLCI Circuitos terminales FECN Notificación de congestión hacia adelante BECN Notificación de congestión hacia atras DE Eligibilidad de descarte EA Extensión de dirección C/R Bit comando/respuesta Incluye un campo de chequeo de errores con CRC después de los datos

9 Velocidad de Transmisión en Frame Relay CIR CIR (Commited (Commited Information Information Rate) es es la la velocidad de de transmisión mínima que que asegura el el proveedor los los días días del del año. Pero si se tiene más ancho de banda se puede transferir a mayor velocidad que el CIR A mayor CIR mayor costo a pagar al proveedor EIR EIR (Excess (Excess Information Information Rate): Rate): Es Es la la tasa tasa máxima máxima de de datos datos superior superior al al CIR CIR que que tratará tratará de de mantener mantener CBS CBS o o Bc Bc (Committed (Committed Burst Burst Size) Size) Es Es el el volumen volumen de de tráfico tráfico alcanzable alcanzable transmitiendo transmitiendo a a la la velocidad velocidad media media (CIR). (CIR). EBS EBS o o Be Be (Excess (Excess Burst Burst Size) Size) Es Es el el volumen volumen de de tráfico tráfico adicional adicional sobre sobre el el volumen volumen alcanzable alcanzable (La (La ráfaga ráfaga máxima). máxima). ESTO PERMITE MANEJAR RÁFAGAS

10 Uso del ancho de banda Con respecto a QoS, no asegura control ni sobre la fluctuacion ni el retardo. Sólo el uso del ancho de banda. Tampoco confiabilidad entre routers (sólo extremos)

11 Gestión en Frame Relay La La señalización es es fuera fuera de de banda banda por por un un canal canal virtual virtual separado. Se Se limita limita a la la gestión gestión de de los los PVC PVC (establecimiento y destrucción) Multiplexación No es por tiempo ni por frecuencia sino estadística, por lo que se intercalan datos sobre una misma línea de transmisión. Sólo se limita al CIR si no hay disponibilidad. Por otro lado los enrutadores no tiene tablas con circuitos de usuarios Instalación y configuración Definir velocidad de transmisión Ubicar el DTU Definir CIR y EIR Responsabilidad del enlace al proveedor

12 Configuración de Frame Relay LAN Router Router LAN PVC PVC DTU DTU LAN Router Nube Frame Relay Router LAN DTU PVC PVC DTU

13 Uso de Frame Relay Recomendado: Conectar LAN usando una WAN WAN a WAN? Extraño pero posible... Aplicaciones con tráfico por ráfagas No recomendado: Tráfico de video y audio (aunque hay una propuesta de VoFR) Aplicaciones sensible al retardo ni a la fluctuación (en tiempo real) pues no es suficiente sólo controlando el ancho de banda.

14 ATM (Asynchronous Transfer Mode) Red de de múltiples usos (vídeo, voz y datos) que es es parte del standard ISDN banda ancha formalizado por la la UIT Trabaja con celdas pequeñas: 5 bytes 48 bytes Encabezado Datos Protocolo orientado a conexión Fase de conexión (establece el circuito virtual y negocia QoS) Fase de transferencia de datos Fase de desconexión Velocidades de transmisión Mbps y ofrece PVC y SVC Patrocinado por el Forum ATM Conmutación Conmutación Conmutación de celdas = de circuitos + de paquetes

15 Celdas La longitud fija de las celdas implica: Ventajas: Conmutación por hardware Nivel de servicio garantizado Procesamiento de tráfico con baja latencia voz vídeo (CATV) datos interactivos Desventajas: Mayor procesamiento en cabeceras de celdas Más fraccionamiento -> más control

16 Modelo de Referencia ATM Aplicación Transporte ATM = AAL (CS + SAR) Red ATM Física (TC+PMD) CS: Convergence sublayer SAR: Segmentation and reassembly sublayer TC: Transmission convergence sublayer PMD: Physical medium dependent sublayer AAL: CS: Interfaz con capas superiores SAR: Segmentación y reensamblado de celdas ATM: Control de flujo Manejo de los canales y caminos virtuales FÍSICA: TC: Generación y verificación de checksum Generación de tramas PMD: Acceso al medio físico Sincronización a nivel de bits

17 Cabecera ATM Gracias Gracias a la la señalización se se definen: interfaz usuario/red UNI UNI e e interfaz red/red red/red NNI NNI GFC (4 bits) VPI (4 bits) VPI (4 bits) VCI (4 bits) VCI (8 bits) VCI (4 bits) PT (3 bits) CLP (1 bit) HEC (8 bits) Carga util (48 bytes) GFC: VPI: VCI: PT: CLP: HEC: Sin uso en NNI y forma parte de VPI en UNI Identificador de camino virtual. Son 256 posibles desde UNI Identificador de canal virtual. VPI/VCI diferente por conmutador Hasta canales por camino Tipo de carga útil. 4 códigos para tipos de congestión y 4 códigos para administración Prioridad de celdas. CLP=0 mayor prioridad y se descartan después de celdas CLP=1 Control de error de cabecera. Ofrece modo detección y corrección calculado en cada conmutador

18 Control de Flujo y Congestión Control de Congestión Se preasignan recursos para evitar congestión En caso de ocurrir se descartan celdas con 2 prioridades prioridad 1: se descarta ante congestión prioridad 0: se descarta después de las celdas con prioridad 1 No se corrige congestión sólo previene. Control de Flujo Es un protocolo orientado a conexión Cada conmutador usa preasignación de recursos. Los conmutadores mantienen tablas de canales virtuales Cada conexión, por conmutador, se define con información del trayecto e información del circuito virtual (VPI /VCI) Esto permite encaminamiento dinámico y más seguridad Detección de errores con CRC y corrección de errores con código Hamming

19 Parámetros de QoS Parámetros calculados por la red ATM (al establecer la conexión): CER: CMR: SECBR: Porcentajes de celdas erroneas Porcentaje de celdas erroneas insertadas por segundo Porcentaje de bloques de celdas severamente erroneos Párametros negociados entre el usuario y la red (al conectarse): CLR: CTD: CDV: Porcentaje de celdas perdidas Retardo de transferencia de celdas (UNI a UNI) Variación en el retardo de celdas Descriptores de tráfico (monitoreados para verificar contrato): PCR: SCR: MBS: MCR: CDVT: Velocidad máxima en celdas/seg del origen (no exceder) Velocidad media en celdas/seg del origen Número máximo de celdas consecutivas a PCR Velocidad mínima en celdas/seg del origen Tolerancia permitida en la variación del retardo

20 Categorías de servicios ATM Clases de de tráfico en en función a propiedades del del tráfico y requisitos de de QoS QoS CBR: rt-vbr: nrt-vbr: ABR: UBR: Servicio con restricciones temporales a velocidad constante Tráfico en tiempo real. QoS se especifica con CTD, CDV y CLR Servicio de velocidad de variable en tiempo real QoS se especifica con CLR, CTD y CDV Servicio de velocidad variable no en tiempo real QoS con CLR Servicio a tasa de velocidad disponible (dinámico) QoS con PCR y MCR Servicio a velocidad no especificada, sin ninguna QoS Aplicaciones no críticas Todo esto es es posible negociando en en tiempo de de conexión

21 Usos de ATM Ventajas: Aplicaciones multimedia Expansión escalonada Alto rendimiento Enlace troncales Seguridad (LAN virtuales) Desventajas: Costosa Diferentes dependiendo del fabricante Integración con otras redes no asegurada

22 DSL (Digital Subscriber Line) Transmisión digital de de gran gran velocidad con con el el par par trenzado que que llega a cualquier abonado telefónico, pensado originalmente para para video a la la demanda Se elimina el límite de 3 KHz y se usa los 1,1 MHz posibles Basta con par trenzado categoría 3 Más fácil de instalar y barato que ISDN Sensible a la distancia (menos de 6 Kms)

23 Tipos de DSL Máxima velocidad de envio Máxima velocidad de recepción Distancia Máxima Líneas telefónicas requeridas Teléfono soportado ADSL 800 Kbps 8 Mbps 5,500 m 1 Si HDSL 1.54 Mbps 1.54 Mbps 3,650 m 2 No IDSL 144 Kbps 144 Kbps 10,700 m 1 No MSDSL 2 Mbps 2 Mbps 8,800 m 1 No RADSL 1 Mbps 7 Mbps 5,500 m 1 Si SDSL 2.3 Mbps 2.3 Mbps 6,700 m 1 No VDSL 16 Mbps 52 Mbps 1,200 m 1 Si

24 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) Velocidad de transmisión de bajada hasta 8 Mbps Velocidad de subida 1 Mbps en las mejores condiciones Puede tener llamadas telefónicas simultaneas ADSL Forum en 1994 Se usan los modems CATV para video (no standard) y ADSL para datos

25 Modulación DMT (Digital Multitone) Multiplexión en frecuencia en 1,1 MHz => 256 canales de 4 KHz 0 => voz 1-5 => sin uso (banda de guardia) 6 => control de canales descendentes 7 => control de canales ascendentes 248 => canales de datos 80% - 90% bajada (216 canales) 10% 20% subida (32 canales) 248 modems con una constelación de 15 bits cada 4 KHz Servicio Estandar 512 Kbps y 64 Kbps Servicio Premium 1 Mbps y 256 Kbps

26 Conexión ADSL Casa: NID (dispositivo de Interfaz de Red). Separa canal de voz de datos Modem o router ADSL a tarjeta red o puerto USB Proveedor: Divisor DSLAM

27 MPLS (Conmutación de Etiquetas Multiprotocolos) Estándar IETF con enrutamiento a base de etiquetas (RFC3031) para ofrecer QoS sobre redes heterogéneas con flujos NOC La etiqueta (como VPI/VCI de ATM o DLCI de FR) va en un nuevo encabezado (capa 2,5) Aprovechar ATM sobre IP. Independiente de la capa 2 y 3 Etiqueta: Índice para enrutar QoS: Bits experimentales para indicar el tipo de servicio S: Permite colocar múltiples etiquetas en redes jerárquicas Si tiene 1 indica que es la última etiqueta TTL: Evita el ciclo infinito si hay inestabilidad en el enrutamiento

28 Características de MPLS Servicio orientado a datos, los los circuitos virtuales se se crean por por petición. Quienes sacan más más provecho son son los los proveedores de de servicio El encabezado contiene la etiqueta que usará el enrutador con MPLS La tabla indica la línea de salida y la próxima etiqueta Los enrutadores agrupan los flujos en una sola etiqueta FEC (Clase de Equivalencia de reenvío) Al salir de MPLS quita todas las etiquetas y el control es de la red destino Si va sobre ATM aprovecha VPI/VCI y sobre Frame Relay usa el DLCI Cada etiquetas empilada define una jerarquía de redes Permite QoS, redes privadas virtuales, ingeniería de tráfico y soporte multiprotocolo

29 Parámetros de MPLS * LER (Label Edge Router): elemento que inicia o termina el túnel (pone y quita cabeceras). Un router de entrada se conoce como Ingress Router y uno de salida como Egress Router. Ambos se suelen denominar Edge Label Switch Router ya que se encuentran en los extremos de la red MPLS. * LSR (Label Switching Router): elemento que conmuta etiquetas. * LSP (Label Switched Path): nombre genérico de un camino MPLS (para cierto tráfico o FEC), es decir, del túnel MPLS establecido entre los extremos. A tener en cuenta que un LSP es unidireccional. * LDP (Label Distribution Protocol): un protocolo para la distribución de etiquetas MPLS entre los equipos de la red. * FEC (Forwarding Equivalence Class): nombre que se le da al tráfico que se encamina bajo una etiqueta. Subconjunto de paquetes tratados del mismo modo por el conmutador.

30 Proveedores MPLS BT Global Services la red MPLS más grande del mundo en 173 países y más de 1250 nodos. Desde el 2003 mas clases de servicio que ningún otro. Telefónica de España utiliza MPLS en su red de transporte RIMA Americatel Perú provee MPLS en su red de transporte Entel Chile ofrece MPLS para clientes importantes Telconet S.A. Ecuador implementa MPLS para transporte de Datos e Internet Telecom Argentina S.A. utiliza MPLS en vínculos de datos, voz e Internet La Empresa de Teléfonos de Bogotá (ETB) implementa MPLS en su CORE para transporte de Datos e Internet La empresa Telecomunicaciones Movilnet de Venezuela permite MPLS en su CORE para transporte de Datos e Internet Telmex a nivel internacional desde 1996 estandariza sus redes utilizando redes MPLS

31 MetroEthernet Ventajas: Bajo costo Configuración rápida bajo demanda Fácil de interconectar con la LAN Más sencillo de mantener que ATM o Frame Relay Desventajas: Extensión de de Ethernet para entornos MAN patrocinado por un un Forum (MEF) Corta distancia de alcance (mejora con la confiabilidad de la fibra) Seguridad (también resuelto con el cifrado)

32 Componentes MetroEthernet Componentes: MEN CE UNI Red MetroEthernet Equipo del cliente Interfaz de red del usuario Para establecer una conexión se crea un EVC (Conexión Virtual Ethernet) la cual es equivalente a una PVC de Frame Relay o ATM. Conecta uno o más clientes. Se definieron dos tipos de EVC Punto a punto Multipunto a multipunto E-Line E-LAN Atributos de conexión: Parámetros de tráfico Servicios de multiplexado Clase de servicio Filtros de seguridad Parámetros de rendimiento Etiquetas de VLAN...

33 Tipos de Conexión MetroEthernet E-Line: Servicio punto a punto (conecta dos UNI) más sencillo, simétrico y análogo a una conexión Frame Relay Puede usar política de mejor esfuerzo manejando a lo sumo 10 Mbps. En su forma más sofisticada usa CIR (Committed Information Rate) con su CBS (Committed Burts Size) y el EIR (Excess Information Rate) con su asociado EBS (Excess Burst Size) El EVC se puede asociar el PVC de una conexión Frame Relay E-LAN: Servicio multipunto a multipunto Al igual que E-Line puede ser con política de mejor esfuerzo o con parámetros de red que pueden ser diferente para cada UNI

34 Parámetros de Red de MetroEthernet Las velocidades de transferencia pueden ser de 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps y 10 Gbps. CIR < CBS y EIR < EBS y en condiciones normales CIR <= EIR Los parámetros de rendimiento sobre tramas para asegurar QoS son: Retardo Fluctuación Perdidas Ofrece tres clases de servicios: Puerto físico CE-VLAN DiffServ / IP TOS

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