Diseño de un protocolo de enrutamiento bajo mecanismos de diferenciación de QoS en redes OBS

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1 Diseño de un protocolo de enrutamiento bajo mecanismos de diferenciación de QoS en redes OBS Carmen C. Castiñeiras Carrero, Rodolfo E. Alvizu y Mónica Huerta Resumen La red OBS (Optical Burst Switching) es una red de transporte totalmente óptica cuya unidad básica de datos es la ráfaga. Una vez reservados los recursos, se procede al establecimiento de la ruta óptica mediante el enrutamiento. Algunos procesos de búsqueda de rutas no contemplan esquemas de protección para tráfico prioritario, ni consideran las condiciones del canal. Bajo este enfoque, se estudió el estado del arte de los protocolos de enrutamiento en OBS y se diseñaron dos algoritmos de enrutamiento, uno con protección que da prioridad al tráfico Real Time y otro con QoT (Quality Over Transmission) cuya toma de decisiones se efectua en base al ancho de banda y al BER (Bit Error Rate). Las pruebas se desarrollaron con el simulador NCTUns y se logró evidenciar en los resultados que los protocolos con protección y QoT presentan un mejor desempeño en cuanto a perdidas de paquetes ante situaciones susceptibles a falla. Palabras claves OBS, QoS, enrutamiento, longitud de onda. conmutación netamente óptica de las ráfagas, basados en la reserva de recursos del plano de datos (empleando procesamiento electrónico). Los nodos frontera de salida o egreso desensamblan los paquetes de las ráfagas y los devuelven al dominio eléctrico [2]. La transmisión totalmente óptica es posible en OBS dado a que los nodos internos, se configuran antes de la llegada de las ráfagas por medio de un paquete de control denominado Burst Control Packet (BCP). El BCP proviene de los nodos de ingreso y su función es garantizar los recursos antes de la transmisión de la ráfaga. La entrega de ráfagas en OBS se vale de la señalización fuera de banda dado que la petición y configuración de recursos no utiliza el plano de datos, la señalización utiliza el tiempo de retardo offset para darle oportunidad a los conmutadores de preparase antes del envío de la ráfaga [2]. I. INTRODUCCIÓN Los servicios de conmutación de datos exigen cada vez más ancho de banda y esto hace que los proveedores e investigadores se dirijan hacia la evolución de las redes ópticas. Asimismo, las redes ópticas proporcionan en la red de transporte una alta capacidad y costos reducidos para las nuevas aplicaciones. Las redes de conmutación electrónica no logran igualar las velocidades de transmisión que puede alcanzar la fibra óptica por tal motivo surgen diversas propuestas de conmutación óptica OCS (conmutación óptica por circuito), OPS (conmutación óptica por paquetes) y OBS (Optical Burst Switching) [1]. La arquitectura OBS se basa en dos planos (como se aprecia en la Fig.1), el de control que se encarga de administrar las rutas y reservar los recursos, y el de datos que realiza la transmisión totalmente óptica de las ráfagas. La ráfaga es un agregado de diversos paquetes, ensamblados en un paquete de mayor tamaño. En OBS los nodos frontera (edge) de ingreso. Los nodos internos (core) efectúan la Artículo recibido el 7 de Diciembre de Este artículo fue desarrollado por el grupo GRETA, Universidad Simón Bolívar. C.Castiñeiras., R. Alvizu y M. Huerta pertenecen a la Universidad Simón Bolívar, Valle de Sarteneja, Baruta, Estado Miranda, Departamento de Electrónica y Circuitos, Caracas, Venezuela, Tlf. (0212) Ext219, E- mail: carina.castineiras@gmail.com, ralvizu@usb.ve y mhuerta@usb.ve. 9 FIG. 1. ARQUITECTURA DE LA RED OBS. Al mismo tiempo, el proceso de la entrega de las ráfagas en OBS se vale de la reservación de recursos, o bien la reservación de los nodos que efectuarán el transporte de la unidad óptica. Una vez que la reserva esté definida, la red estará lista para transmitir de acuerdo a un plan de enrutamiento. En otras palabras, el enrutamiento se encargará de buscar un camino entre todas las posibles rutas en una red OBS con el propósito de transmitir las ráfagas [3]. La arquitectura OBS es sensible a congestión y a contiendas, debido a que no existe ningún tipo de almacenamiento óptico que retenga el tráfico hasta que la red se encuentre disponible [4]. Sin embargo, las reservaciones de recursos solucionan parte de los problemas de congestión y de probabilidad de pérdidas de ráfaga de una forma preventiva, dado que las condiciones se aplican antes de que posiblemente ocurran eventos no deseados. Estos eventos podrían ser la congestión del flujo de tráfico o bien la indisponibilidad de los recursos para la transmisión. No obstante, los mecanismos de

2 reserva no tienen forma de tratar los problemas que ocurren después de la reserva de recursos, como la contienda o la indisponibilidad de rutas alternas para encaminar la información [5]. Dado que la red OBS es sensible congestión y contienda, es necesario emplear un enrutamiento apropiado para evitar dichos problemas [6]. El enrutamiento debe ser acompañado de un excelente diseño de dimensionamiento de la capacidad de la red o el estudio de ingeniería de tráfico, a fin de enviar el tráfico por caminos alternativos sin tener que descartar la ráfaga o bien retenerla por algún método. Una de las formas de retención óptica, es el FDL (Fiber Delay Line) [7]. En OBS no todos los algoritmos de enrutamiento están en capacidad de discriminar los tipos o clases de servicio, lo que hace necesario que antes de transmitir se conozca el tipo o clase de tráfico y se envíe por el camino que tenga las mejores condiciones (en función del ancho de banda o BER) para transportarlo [8]. Específicamente, el problema de los algoritmos de enrutamiento es encontrar una estrategia de decisión de caminos adecuada que se adapte a la topología de red y a las características del tráfico (tiempo real y mejor esfuerzo). En una red grande para transmitir tráfico en tiempo real, lo conveniente es usar algoritmos cuyas actualizaciones sean inmediatas; lo que significa que los algoritmos que centralizan la toma de decisiones no serían los más apropiados para este caso. En los algoritmos centralizados las actualizaciones son lentas debido a que requieren la información de todos los nodos de la red para decidir cuál es la ruta más conveniente. De esta manera, lo ideal es que ninguna ráfaga se pierda por indisponibilidad de un camino óptico o porque los caminos disponibles no cumplen con los requerimientos del tráfico. Bajo este enfoque, se puede decir que la topología de red más flexible es aquella que cuenta con múltiples rutas. La ventaja es que con múltiples rutas se podría transportar cada tipo de tráfico en diferentes caminos, o bien ofrecer diferentes rutas que se adapten a los requerimientos del tráfico. Las rutas con peores condiciones se dedicarán al transporte de tráfico con menor prioridad. Otra ventaja al usar topologías de múltiples caminos es la posibilidad de balancear la carga. Otra situación que podría afectar el rendimiento de una red OBS, es que gran parte de los protocolos solucionan los inconvenientes del enrutamiento bajo un mismo sistema autónomo, pero no solventa la comunicación de protocolos de enrutamiento para diversos sistemas autónomos, o enrutamientos inter-dominios. Es decir, la mayoría de estos protocolos no son capaces de descubrir nodos y redes entre diferentes dominios, así como garantizar un camino óptico hasta el final de la ruta que incluya configuraciones dinámicas y liberación de conexiones inter-dominio, o bien estar capacitados para conmutar multidominios de redes públicas y privadas. Por lo tanto, las redes ópticas deben contar con un algoritmo de enrutamiento cuya toma de decisiones sea rápida, dado las limitadas capacidades de almacenamiento de la red totalmente óptica. A pesar de que existen numerosas soluciones para los problemas de la arquitectura OBS, muchas de estas soluciones han sido heredadas de la arquitectura convencional usada en IP y aún en las comunidades de investigación, se requiere mejorar las condiciones de la red óptica. Adicionalmente, las estructuras de enrutamiento interdominio no están preparadas para manejar características de servicios demandadas por distintas aplicaciones de la red. De hecho, el rendimiento e2e (edge-to-edge) de estas aplicaciones no sólo se ve afectado por las limitaciones de protocolo de enrutamiento intra-dominios, sino también por la diversidad de intereses y la falta de cooperación de cada sistema autónomo. Por lo tanto, hay muchas situaciones para resolver el enrutamiento inter-dominios y el control de ingeniería de tráfico, una de estas soluciones son los protocolos de enrutamiento basados en el Optical Border Gateway Protocol [9]. La investigación se enfocó en el diseño de un protocolo de enrutamiento bajo mecanismos de diferenciación de QoS en OBS, con el fin de mitigar los problemas de colisión, tiempo de propagación, protección de tráfico prioritario y la probabilidad de pérdida de ráfagas. Esto además permitirá el aprovechamiento en relación a la capacidad de la red e incrementos del rendimiento de la red [10]. El artículo fue estructurado de la siguiente manera: En la sección segunda se presenta el estado de arte de protocolos de enrutamiento para redes OBS. En la tercera sección se presentan los protocolos de enrutamiento basados en protección y QoT. La cuarta sección específica la arquitectura de la red de simulación en la que se menciona los escenarios de prueba y arquitectura de la red en general. En la V sección se presentan los resultados y finalmente se presentan las conclusiones y recomendaciones en la sección VI. II. ENRUTAMIENTO El enrutamiento es el proceso mediante el cual se busca un camino entre todos los posibles en una red OBS con el propósito de transmitir las ráfagas, tomando como patrón el número de saltos, los costos de cada camino y el tipo de tráfico, entre otros. El objetivo básico del enrutamiento de red, incluso en el dimensionamiento es reducir la congestión para cumplir con la calidad de servicio requerida por el tráfico. El enrutamiento puede clasificarse en adaptativo y no adaptativo [11]. El no adaptativo es también llamado estático, dado que las variables de enrutamiento no se modifican con el tiempo ni con las variaciones de tráfico y condiciones de la red; el más simple es el basado en enrutamiento de camino más corto (shortest path routing) y su propósito es encontrar el camino de longitud mínima [12]. Esta longitud mínima se calcula mediante el menor número de saltos que podría coincidir con la mínima distancia geográfica. Por otro lado, los algoritmos adaptativos cambian sus decisiones de enrutamiento con los cambios de la topología de red o de tráfico. De acuerdo al intercambio de la información entre los nodos de conmutación, estos algoritmos se pueden subdividir en centralizados, aislados y distribuidos. Existe otra clasificación del tipo de enrutamiento que depende de la cantidad de caminos que soporte la red OBS; de una sola vía (ruta) o de múltiples rutas [9]. La más utilizada es la de múltiples rutas por ofrecer ventajas como dividir los 10

3 diferentes tipos de tráfico en diferentes caminos; e.g., las rutas que ofrezcan mejores condiciones y capacidades serán utilizadas para el tráfico con alta prioridad; mientras que aquellas rutas de peores condiciones se dedicarán al transporte de tráfico con menor prioridad. Adicionalmente, el enrutamiento de múltiples rutas permite balancear la carga. Otras estrategias de enrutamiento utilizan técnicas reactivas y proactivas para reducir las pérdidas de ráfagas [13]. Usualmente, las primeras se basan en información local del nodo y usan la conversión de longitudes de ondas, almacenamiento FDL y enrutamiento por deflexión. Las segundas usan políticas proactivas hacia la fuente que pueden controlarse mediante información realimentada sobre indicadores de congestión en la red. El enrutamiento con técnicas proactivas envuelve el cálculo de rutas (bien sea dinámico o estático) y la selección de rutas. Diversas estrategias de enrutamiento usan mecanismos de diferenciación de calidad de servicio dentro de sus procesos de decisión [14]. El propósito de unir el enrutamiento con otros mecanismos es justamente optimizar los recursos del medio (e.g., enrutamiento por deflexión), o bien para discriminar las clases de servicio (e.g., enrutamiento bajo mecanismos con tiempo offset diferenciales). Otros métodos usados para mejorar las condiciones del enrutamiento son los protocolos basados en etiquetas: MPLS (Multiprotocol Label Switching) y GMPLS (Generalized- MPLS) [15, 16]. MPLS y GMPLS se desarrollaron originalmente para incrementar la velocidad de envío con el intercambio de información mediante etiquetas muy cortas o pequeñas. Las técnicas de etiquetamiento incluyen los aspectos de ingeniería de tráfico y la gestión de tráfico. Básicamente, la idea es utilizar los canales de longitud de onda como etiquetas y establecer las trayectorias apropiadas en la red. Estas trayectorias permiten la conmutación rápida de datos sin requerir procesos complejos de enrutamiento a lo largo de la ruta. Además, los conceptos de conmutación de etiquetas para OBS permiten una integración más eficiente del tráfico IP (Internet Protocol) sobre WDM (Wavelength Division Multiplexing) [17]. III. PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO BASADOS EN PROTECCIÓN Y QOT La arquitectura OBS no está exenta de congestión, lo que ocasiona que las redes desmejoren su rendimiento. La congestión se puede producir cuando los recursos de la red no son suficientes para conmutar la carga ofrecida debido a un alto tráfico instantáneo, o bien cuando los recursos de la red son ineficientes en cuanto al uso dado a la distribución desequilibrada del tráfico. Una de las estrategias para disminuir la congestión por insuficientes recursos y ofrecer QoS en OBS es distribuyendo de manera eficaz el tráfico mediante el uso del tiempo extra offset [2]. Bajo esta perspectiva, el uso del tiempo offset es hasta ahora considerado uno de los mejores esquemas para dar diferenciación de servicio. Lo interesante es que este parámetro es independiente de cualquier esquema de enrutamiento que se utilice y su uso adecuado podría proporcionar disminución en la congestión con la ayuda de un apropiado dimensionamiento de la red y enrutamiento. A. Protocolo de enrutamiento basado en protección 1:1 Una protección 1:1 es un esquema que dispone de una fibra óptica adicional para el caso de fallas o bajo rendimiento de la red. Por lo general, en condiciones normales se transmite por una de las dos fibras, llamada de trabajo. Muchas veces la fibra de protección se utiliza para transmitir tráfico de baja prioridad, de tal forma que éste se descarte cuando ocurra la falla [18]. Bajo este enfoque, el nodo OBS se modifica al añadirle un esquema de conmutación por protección para tráfico con QoS, es decir el dispositivo se desarrolla con dos conmutadores internos y con una interfaz de reserva que se activa en el momento que ocurre una falla o congestión. Cabe destacar que las interfaces permiten la multiplexación por longitud de onda. El propósito de este dispositivo es evaluar el tipo de tráfico (como se observa en la Fig. 2) antes del enrutamiento para proporcionar diferenciación de los servicios y direccionar a aquel tráfico con mayor prioridad (i.e., tráfico real time) en caso de congestión, o bien descartar el de baja prioridad (i.e., tráfico del mejor esfuerzo). Igualmente, permite efectuar la interconexión en el momento en que uno de los conmutadores del dispositivo falle. El objetivo de este modelo es minimizar el efecto de congestión y las pérdidas de paquetes por fallas. La ventaja de este diseño es que el nodo OBS tiene la capacidad de conmutar en conjunto dos ráfagas que se encuentren en enlaces diferentes del mismo nodo y darle prioridad al tráfico. En la Fig. 2 se puede observar el flujograma del protocolo de enrutamiento propuesto, en principio, se agrupan los distintos paquetes en ráfagas, considerando si estos son real time o no (i.e., se clasifica el tipo de tráfico). A las ráfagas con mayor prioridad se les agrega un tiempo extra offset como mecanismo de diferenciación de QoS. Seguidamente, el conmutador tipo core decide por cuál camino debe transmitirse la ráfaga en base a la capacidad y BER. En caso de congestión o falla el nodo tendrá la capacidad de conmutar internamente a un enlace de protección si hay disponibilidad. De lo contrario, descartará el tráfico con menor prioridad hasta que los niveles de BER sean adecuados. 11

4 simulación y que para este caso fue 10-9 según [17]. En base a este valor, el enrutador verifica el enlace y si es igual o mayor al umbral, el enrutador analiza el tipo de tráfico y decide si este viaja o no por esa fibra óptica. En cambio si es menor simplemente permite el envío sin problemas. Ahora bien, si existe congestión siempre dará prioridad al tráfico prioritario (i.e., real time). IV. ARQUITECTURA DE LA RED DE SIMULACIÓN Se utilizó NCTUns para simular dos clases de redes: La red simple y la red media. La red simple consta de 5 hosts, 5 conmutadores ópticos tipo edge y 2 conmutadores ópticos tipo core (Fig.4). Y La red media se configuró con 5 hosts, 5 conmutadores ópticos tipo edge y 8 conmutadores ópticos tipo core, además se les agregó 6 caminos de protección óptica (Fig. 5). FIG.2. FLUJOGRAMA DEL PROTOCOLO DE ENRUTAMIENTO BASADO EN PROTECCIÓN 1:1 B. Protocolo de enrutamiento basado en QoT Una de las características de las redes ópticas que usan DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) es que requieren un nivel bajo de dispersión, no cero, que les permita compensar los problemas no lineales dado que estos efectos inciden en la capacidad de transmisión. Asimismo, que la fibra óptica trabaje en la ventana de 1550 nm por las limitaciones de operación de los amplificadores de fibras dopados con Erbio EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier). En la práctica la mayor parte de las redes ópticas migraron a fibras que operan en la tercera ventana a causa de las limitaciones dentro de las ventanas de operación de los EDFA (es decir, sólo trabajan en la tercera ventana o la de 1550nm). Adicionalmente, DWDM requiere de excelentes condiciones de la fibra óptica, para su buen desempeño. Esto significa que se recomienda efectuar medidas previas en las fibras antes de implementar esta tecnología. En otras palabras, las señales ópticas sufren de atenuación o reducción de potencia, dispersión, PMD (Dispersión por modo de polarización) y amplificadores desbalanceados, bien sea por envejecimiento de la fibra, mal diseño de la red o por condiciones inesperadas [14]. De allí la importancia de evaluar la QoT, sobre todo para servicios que demanden altos anchos de banda, retardos pequeños y bajas pérdidas de paquetes. Específicamente en el diseño del algoritmo de enrutamiento mediante evaluación de QoT [10], se tomó como parámetro el BER dado que la herramienta de simulación contemplaba este medida. Más en la práctica es más fácil obtener los valores de la Relación Señal a Ruido Óptica (OSNR) que la del BER. Sin embargo, estas medidas podrían relacionarse entre sí. En la Fig. 3 se presenta el flujograma del protocolo de enrutamiento con QoT. En detalle, el algoritmo evalúa un umbral de operación BER que se programa dentro del código fuente del modulo físico (ophy.cc) de la herramienta de 12 FIG. 3. FLUJOGRAMA DEL PROTOCOLO DE ENRUTAMIENTO BASADO EN QOT Las pruebas se desarrollaron con 3 tipos de conmutadores ópticos tipo core con la finalidad de crear un escenario por cada conmutador en particular. Estos conmutadores fueron: el conmutador óptico que trae la herramienta por defecto (shortest path routing) y los conmutadores modificados bajo el enrutamiento basado en protección 1:1 y basado en QoT. Las pruebas se desarrollaron para diferentes tipos de tráfico:udp (User Datagram Protocol), TCP (Tranmission Control Protocol) y Audio. Adicionalmente, en la configuración de la topología se tomaron en cuenta parámetros fijos y variables: BER, longitud del paquete, retardo de propagación y ancho de banda; tanto del nodo como del enlace con el propósito de crear diversos entornos de simulación para las arquitecturas de red simple y media.

5 los nodos por protección usan un mecanismo de conmutación adicional que les permite conmutar a dos ráfagas en tiempos muy cortos o simultáneamente. FIG. 4. ARQUITECTURA DE LA RED SIMPLE. FIG. 6. PRUEBAS RED SIMPLE CON TRÁFICO UDP FIG. 5. ARQUITECTURA DE LA RED MEDIA. Caso red media: En la red media, el rendimiento del nodo con protección es mayor entre los tiempos de 2s a 4s y de 7s en adelante (Fig. 7). Asimismo, el comportamiento para la configuración de BER de también es superior, pero en ningún momento menor que el caso sin protección. Esto es debido a que el protocolo de enrutamiento evalúa inicialmente las condiciones de degradación del canal y tiene la particularidad de desviar el tráfico por vías alternativas. V. RESULTADOS Se desarrollaron 3 pruebas: La primera se basó en el funcionamiento de los nodos sin falla en red simple y media en este caso se configuraron los elementos en condiciones ideales, adicionalmente se modificó la longitud de la ráfaga de datos y se evaluó el retardo en la transmisión extremo a extremo. En general esta prueba de funcionamiento permite medir el rendimiento de los nodos para evaluar la cantidad de paquetes que puede transmitirse en la red y las condiciones del canal, es decir determinar la calidad de servicio del enlace. En la segunda prueba se evaluaron los nodos con congestión y distintos tráficos (TCP y audio). En la tercera prueba se evaluaron los nodos configurando el enlace con diferentes BER. A. Prueba 1: Funcionamiento del nodo sin falla y tráfico UDP en red simple y media. Caso red simple: En estas pruebas se demuestra que en una red simple con BER cero, el nodo con el protocolo por caminos de protección presenta un ligero incremento en el rendimiento para los segmentos de tiempo de 4s y a partir de los 7s. Para el caso de BER de el desempeño del nodo con protección es superior. Este resultado (Fig 6), evidencia que este protocolo tiene mejor rendimiento para condiciones de falla. Sin embargo, se esperaba que los resultados no tuvieran diferencias considerables dado que en la red simple no existen caminos alternativos. Sin embargo, FIG. 7. PRUEBAS RED MEDIA CON TRÁFICO UDP Se desarrollaron pruebas de envío de ráfagas con distintas longitudes para los nodos con protección y QoT y se evaluó para las arquitecturas de red definidas. En esta prueba se evaluaron las pérdidas de paquetes y la latencia entre nodos extremos. En la tabla 1, se detallan los resultados de una red simple con protección y se observa que a mayor longitud del paquete mayor será el tiempo de retardo promedio. En la Fig. 8 se presenta el tiempo de retardo que es el tiempo que tarda un paquete en atravesar la red OBS y ser recibido por su destino final para una red simple y una red media. Allí se verifica que este retardo se incrementa a medida que se le 13

6 agrega mayor cantidad de elementos a la red. Asimismo, se evidencia que para el paquete de bytes no se logra recibir paquetes. BER y ancho de banda del enlace y dentro de sus decisiones no considera la congestión. TABLA I PRUEBAS CON TRÁFICO UDP A DIFERENTES LONGITUDES DE DATO EN EL NODO CON QOT PARA UNA RED SIMPLE. Longitud del dato (bytes) Paquetes total transmitidos Paquetes total recibidos Tasa de paquetes perdidos Total de bytes transmitidos Total de bytes recibidos Tiempo de retardo , , , , , , , , , FIG. 9 EVALUACIÓN DE LA RED SIMPLE CON DIFERENTES TIPOS DE TRÁFICO BAJO CONGESTIÓN. Caso red media: En la Fig. 10 se observa que el rendimiento del nodo con protección es mejor que el resto de los nodos entre los tiempos de 2s a 4s y de 7s en adelante, luego le sigue el nodo sin protección y finalmente el nodo con QoT. En estas pruebas se demuestra la ineficiencia del nodo con QoT y con protección para tráfico sin prioridad en caso de congestión. Esto es debido a que en la red se está transmitiendo diferentes tipos de tráfico y estos nodos dan prioridad solamente al audio y video, descartando el tráfico TCP. En otras palabras, el protocolo envía el tráfico con prioridad por los caminos alternativos, y descarta ráfagas en caso de que todos los enlaces estén ocupados. FIG. 8. TIEMPO DE RETARDO PARA UNA RED SIMPLE Y MEDIA A DIFERENTES LONGITUDES DE DATOS B. Prueba 2: Funcionamiento del nodo con diferentes tráficos y congestión. Estudio del nodo con diferentes tipos de tráfico en condiciones de congestión: En las Figuras. 9 y 10 se muestran los resultados de las pruebas para una red simple y una red media con congestión. En esta prueba todos los hosts transmiten diferentes tipos de tráfico y se evaluó para los nodos con enrutamiento: con protección, sin protección y con QoT. Caso red simple: En la Fig. 9 se observa que el nodo con QoT presenta el mejor desempeño entre los tiempos de 4s y 6s. El resultado de la Fig. 9 demuestra que el protocolo sin protección es el que mejor desempeño tiene en caso de congestión para tráfico TCP, esto es debido a que el nodo con QoT, sólo tiene la posibilidad de evaluar las condiciones de 14 FIG. 10 EVALUACIÓN DE LA RED MEDIA CON DIFERENTES TIPOS DE TRÁFICO BAJO CONGESTIÓN. Estudio del retardo de propagación en nodo con diferentes tipos de tráfico: En las Fig. 11 y 12, se detalla el tiempo de retardo de propagación para los tres protocolos de enrutamiento en estudio.

7 Caso red simple: En este escenario se demuestra que las variaciones del retardo de propagación para los tres protocolos no varían en gran proporción. Sin embargo hay un ligero incremento del retardo en el protocolo con protección a causa del procesamiento de información que maneja para seleccionar la ruta Caso red media: De acuerdo a los resultados se puede observar que no existen cambios considerables de retardo de propagación para los tres protocolos de enrutamiento en estudio. Al igual que en el caso de red simple, el protocolo con enrutamiento por protección es el que tiene mayor retardo de propagación a causa del procesamiento de información que maneja para seleccionar la ruta. igual a uno 1 dado que el simulador toma este parámetro como si el enlace estuviese fuera de servicio y lo que se vería en las gráficas es una pérdida de paquetes de 100%. En este escenario se logra determinarr que el nodo con QoT tienee mejor desempeño que el nodo por defecto. Esto es debido a que este nodo direcciona los paquetes a caminos ópticos con mejores condiciones de BER. Igualmente, se verifica que en ambas pruebas, el peor desempeño se obtiene con la mayor tasa de BER. En la Fig. 14 se aprecia que el mayor retardo se obtiene para los enlaces que tiene degradación del BER, la razón es que los nodos deben tomar decisiones y evaluar todos los caminos disponibles a fin de localizar el enlace que tenga las mejores condiciones para transmitir la ráfaga. FIG. 13: RENDIMIENTO PARA REDES MEDIAS Y NODOS CON QOT FIG. 11 RETARDO DE PROPAGACIÓN PARA AUDIO EN REDE SIMPLE CON DIFERENTES TIPOS DE TRÁFICO. FIG. 14: RETARDO DE PROPAGACIÓN PARA REDES MEDIAS EN NODO SIN PROTECCIÓN FIG. 12: RETARDO DE PROPAGACIÓN PARA TRÁFICO DE AUDIO EN REDE MEDIA CON DIFERENTES TIPOS DE TRÁFICO. C. Prueba 3: Funcionamiento del nodoo con diferentes BER Las figuras 13 y 14 muestran el rendimiento del nodo con QoT y el nodo por defecto para tráfico UDP y audio en redes medias expuesto a diferentes pruebas de degradación del enlace. Cabe destacar que no se consideró el caso de BER VI. CONCLUSIONES En esta investigación se evaluaron los algoritmos de protecciòn 1:1 y QoT con respecto al algoritmo que trae por defecto el NCTuns (shortest path routing-herramienta demostrando que los sin protección). Se desarrolló un modelo en esta algoritmos con protección y QoT tienenn mejor desempeño para condiciones de degradación de los enlaces que el algoritmo del camino más corto sin protección. 15

8 A medida que la arquitectura de la red o la longitud de la ráfaga se incrementan, la ráfaga presentará mayor retardo. Bajo este enfoque, se puede decir que si se requiere un incremento en la longitud de las ráfagas, este debe evaluarse en función al tamaño de la red; en otras palabras debe existir un compromiso entre la longitud de las ráfagas y la cantidad de dispositivos que conmutaran las ráfagas. El protocolo de enrutamiento por QoT presenta mejor desempeño ante degradación del canal que en condiciones de congestión. La razón es que este nodo toma como parámetros de enrutamiento a las condiciones del canal (BER y ancho de banda). En caso de que exista una cadena continua de tráfico de tipo real, el nodo basado en enrutamiento con QoT, no le dará oportunidad de transmitir a otra clase de tráfico por lo que se recomienda para futuros trabajos contemplar esta limitación. Bien sea permitiendo transmitir una cantidad de ráfagas con prioridad y luego darle oportunidad al tráfico de otro tipo. Los protocolos de enrutamiento basados en QoT y con protección, no contemplan la congestión, por lo tanto se sugiere agregar mecanismos como la deflexión para evitar situaciones de contención. Sin embargo, estos mecanismos podrían presentar problemas como por ejemplo, si existe un paquete de control que utilice deflexión en situaciones de contención, estos podrían tomar otras vías alternativas y no las que están establecidas por defecto. Para estos casos el tiempo offset calculado sería insuficiente incrementando la probabilidad de bloqueo. Una solución es establecer tiempo extendido al tiempo offset. AGRADECIMIENTOS Agradecimiento al Grupo de Redes y Telemática Aplicada (GRETA) de la Universidad Simón Bolívar. [9] Blanchet, M., Parent, F. y St-Arnaud, B. Optical BGP (OBGP): InterAS Light path Provisioning. 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