UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA CARRERA DE INGENIERIA ELECTRÓNICA ANTEPROYECTO TITULO:
“Estudio de factibilidad factibilida d de IPTV en la red IP/MPLS de ETAPA ETAPA EP utilizando MPLS/VPN”
Trabajo final a la obtención del Ttulo de In!eniero Electrónico"
AUTOR:
Daniel Mauricio Chiqui Guachichullca
DIRECTOR DE TESIS SUGERIDO:
In! "uan Pa#lo $er%eo
CUENCA & ECUADOR '()*
)! TEMA Estudio de factibilidad de IPTV utilizando MPLS/VPN en la red IP/MPLS de ETAPA EP
'! ANTECEDENTES
La tecnolo!a IPTV no se #udo desarrollar en el #asado #or la baja #enetración de banda anc$a % #or el relati&a'ente alto costo de instalación de cableado ca#az de trans#ortar el contenido IPTV fiable en el do'icilio del cliente" Sin e'bar!o actual'ente IPTV &a creciendo a 'edida (ue la banda anc$a est) dis#onible #ara ')s de *++ 'illones de $o!ares de todo el 'undo desde el *++,"
A$ora e-isten 'uc$as o#eradoras (ue brindan este ser&icio. #or eje'#lo Mo&istar TV i!ital o I'a!enio en Es#a0a (ue ofrece a sus usuarios a #arte del ser&icio Video on e'and el ser&icio PV1 (ue #er'ite la interacti&idad con el usuario" En la si!uiente tabla se indican los 2+ #ases con 'a%or ndice de #enetración % suscri#ción de IPTV" Pa+, Su,cri/0or Pene0raci1 -%ile,. e, n 2ranci 2"32+ 2+.245 a 3on 6*+ ,,.675 4on 4*2 2.*65 China E,/a5a 3*8 9.+45 "a/1n 7+3 2.23 Tai6an *96 9.+35 I0alia *2* *.395 3olan7 294", 7.*95 a $8lica 2,+ 9.765 Suecia 23, 9"225 Ta#la) Pene0racion 9 Su,cri/cion 7e IPTV en el %un7o
A parte de la CNT en Ecuador, la empresa Telmex agrega a sus servicios la distribución de Televisión digital con el nombre de "Telmex TV” ofrecen una amplia gama de canales (! canales internacionales los cuales siguen expandi#ndose, $ canales regionales, % canales &&V, % canales para adultos ' canales de audio)* +a cobertura est restringida a la ciudad de -ua'a.uil"
2i! ) Taria, 7e TELME; TV /ara ca7a una 7e la, /rora%acione,
El #ro%ecto de !rado tiene co'o objeti&o incor#orar el ser&icio de IPTV en la red IP/MPLS de ETAPA EP. #ues al 'o'ento se desa#ro&ec$an los recursos del bac:bone IP/MPLS % la red de acceso ;P
Al 'o'ento ETAPA EP tiene un reto cla&e. el brindar IPTV #ara o#ti'izar los recursos de la red. %a (ue se encuentra in&irtiendo en la i'#le'entación de ;P
El estudio de MPLS es con&eniente. %a (ue se encuentra i'#le'entado co'o bac:bone en ETAPA EP. MPLS. al co'binar en uno solo lo 'ejor de cada ni&el >el routin! con la ra#idez del s?itc$in!@ ofrece eficiencia. ade')s #uede trabajar con &ideo. &oz % datos #or lo cual incor#ora un 'a%or anc$o de banda en la trans'isión % los ser&icios estaran i'#le'entados bajo una 'is'a #latafor'a siendo ')s có'odo #ara el usuario % ')s f)cil de !estionar #ara el #ro&eedor"
Por estas razones el #ro%ecto es &iable %a (ue se o#ti'izaran recursos. se si'#lificara la !estión. se unificaran bajo una 'is'a #latafor'a los ser&icios de TV &oz e internet % el usuario tendr) un ser&icio de calidad % ')s co'odidad"
*! DELIMITACION La esti'ación en tie'#o #ara concluir el estudio % an)lisis de resultados est) #ro!ra'ada #ara seis 'eses" El #ro%ecto de estudio % an)lisis de resultados est) enfocado #ara el desarrollo e i'#le'entación del ser&icio de IPTV en la red de trans#orte IP/MPLS en la E'#resa #blica de a!ua #otable % alcantarillado ETAPA EP del cantón Buenca"
=! PLANTEAMIENTO DEL PRO$LEMA El #rinci#al incon&eniente (ue se tiene % se (uiere resol&er i'#le'entando IPTV es la falta de o#ti'ización de recursos. %a (ue al 'o'ento ETAPA EP. se encuentra i'#le'entando la red de acceso con tecnolo!a ;P
>! O$"ETIVOS O$"ETIVOS GENERALES Estudiar la factibilidad de IPTV en la red de trans#orte IP/MPLS de ETAPA EP utilizando MPLS/VPN
O$"ETIVOS ESPEC?2ICOS / escribir
la tecnolo!a MPLS. su ar(uitectura. funciona'iento % t=r'inos
b)sicos" / In&esti!ar la tecnolo!a IPTV. ade')s oros ser&icios #or el cual se ofrece el
ser&icio de tele&isión" •
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In&esti!ar las VPN/MPLS. su ar(uitectura. t=r'inos b)sicos. #rotocolos utilizados % su confi!uración" Analizar la infraestructura de la red de trans#orte IP/MPLS de ETAPA EP"
/ Bonfi!urar los e(ui#os IP/MPLS de ETAPA #ara la creación de MPLS/VPN %
realizar el trans#orte de IPTV" / Analizar la factibilidad de i'#le'entación de IPTV en la red IP/MPLS de
ETAPA EP"
@! $ENE2ICIARIOS DE LA PROPUESTA DE INTERVENCION
Este estudio tendr) co'o beneficiario directo ETAPA EP. (uien dar) uso directo del an)lisis efectuado en la e'#resa #ara la #osterior i'#le'entación de los ser&icios ensa%ados en el )rea de su jurisdicción" Ceneficiara a los usuarios (ue ad(uieran este ser&icio %a (ue dar) ')s &ariedad de canales con res#ecto a la TV satelital (ue brinda ETAPA. ade')s ser) ')s có'odo #ara el usuario recibir los tres ser&icios bajo una 'is'a #latafor'a aun 'enor #recio"
! 2UNDAMENTACION TEORICA
!) T8r%ino, #B,ico, MPLS MultiDProtocol Label S?itc$in! IPTV Siste'as de distribución #or subscri#ción de se0ales de tele&isión o &deo usando cone-iones de banda anc$a sobre el #rotocolo IP" VPN 1ed Pri&ada Virtual !' Marco 0e1rico
!'!) MPLS MPLS >si!las de Multi#rotocol Label S?itc$in!@ es un 'ecanis'o de trans#orte de datos est)ndar creado #or la IET % definido en el 1B 7+72" <#era entre la ca#a de enlace de datos % la ca#a de red del 'odelo
unificar el ser&icio de trans#orte de datos #ara las redes basadas en circuitos % las basadas en #a(uetes" Puede ser utilizado #ara trans#ortar diferentes ti#os de tr)fico. inclu%endo tr)fico de &oz % de #a(uetes IP"
!'!' IPTV Tele&isión sobre el Protocolo de Internet. es la deno'inación 'as co'n #ara siste'as de distribución #or suscri#ción de se0ales de tele&isión % &ideo. usando cone-iones de banda anc$a sobre el #rotocolo IP" La tele&isión IP se $a desarrollado en base al deno'inado &ideoDstrea'in!" Fuiz)s una definición ')s si'#le de IPTV seria la entre!a de contenido de tele&isión (ue. en &ez de ser entre!ada en for'a tradicional. es recibida #or el es#ectador #or las tecnolo!as usadas #ara redes de co'#utadores" Elementos •
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TV de cabeceraG donde se codifican los canales de TV en &i&o. cifrado % entre!ado en for'a de flujos de 'ultidifusión IP" Platafor'a de V<G cuando los acti&os de &deo a la carta se al'acenan % se sir&e cuando un usuario realiza una solicitud en for'a de secuencia de unidifusión IP" Portal interacti&oG #er'ite al usuario na&e!ar dentro de los diferentes ser&icios de IPTV. co'o el cat)lo!o de V<" 1ed de entre!aG la con'utación de #a(uetes de red (ue trans#orta #a(uetes IP" Puerta de entrada #rinci#alG la #ieza de e(ui#o en el do'icilio del usuario (ue ter'ina el enlace de acceso a la red de distribución" ecodificador del usuarioG la #ieza de e(ui#o en el do'icilio del usuario (ue #uede decodificar % descifrar el contenido de tele&isión % &deo a la carta % lo 'uestra en la #antalla del tele&isor"
!'!< PROTOCOLO DE ENRUTAMIENTO ISIS En los lti'os a0os. el #rotocolo de enruta'iento ISDIS se $a con&ertido cada &ez ')s #o#ular. con un uso 'u% e-tendido entre los #ro&eedores de ser&icios" Es un #rotocolo de estado de enlace. (ue #er'ite la con&er!encia 'u% r)#ida con !ran escalabilidad" Ta'bi=n es un #rotocolo 'u% fle-ible % se $a a'#liado #ara incor#orar caractersticas de &an!uardia co'o in!eniera de trafico MPLS El #rotocolo de enruta'iento ISDIS es un #rotocolo de estado de enlace. diferente a los #rotocolos de &ectorDdistancia co'o Interior ;ate?a% 1outin! Protocol >I;1P@ % el #rotocolo de infor'ación de enruta'iento >1IP@" ISIS ofrece &arias &entajas sobre los #rotocolos de &ectorDdistancia" Es con&er!encia ')s r)#ida. so#orta intercone-iones de redes 'uc$o ')s !randes. % es 'enos susce#tible a los bucles de enruta'iento
!'!* VPNMPLS Hna red #ri&ada &irtual >VPNG Virtual Pri&ate Net?or:@ consiste #ara todos los #ro#ósitos en un conjunto de sitios co'#artiendo en co'n infor'ación de ruteo de Ba#a 7" A #esar de (ue las VPNs MPLS son noDorientadas a la cone-ión. se co'binan #ara construir las 'is'as. los beneficios de la Ba#a * con la caracterstica noDorientada a la cone-ión de Ba#a 7" Las VPNs MPLS ofrecen co'unicaciones se!uras #er'itiendo solo el interca'bio de infor'ación entre los sitios (ue #ertenecen a una VPN en co'n
!'!= VPNL< C;P / MPLS IP VPN anuncia rutas VPN en la red troncal del ISP 'ediante el uso de C;P >Corder ;ate?a% #rotocol@ % reen&a los #a(uetes a tra&=s de VPN MPLS" MPLSL7 VPN #ro#orciona 'odos fle-ibles de redes. una e-celente escalabilidad % so#orte con&eniente #ara MPLS FoS % MPLS TE. MPLSL7 VPN co'#rende los si!uientes ti#os de dis#ositi&os" •
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Di,/o,i0io 7e $or7e 7el Clien0e -CE. . este se encuentra en una red de clientes % tiene una o ')s interfaces conectadas directa'ente a las redes de #ro&eedores de ser&icios" Puede ser un router. un s?itc$ o un $ost" Este #uede detectar cual(uier VPN. no necesita so#ortar MPLS" Di,/o,i0io /roee7or 7e #or7e -PE. est) ubicado en el borde de una red de #ro&eedor de ser&icios % se conecta uno o ')s BEs" En una red MPLS. todas las VPN se #rocesan en los PE" Di,/o,i0io 7e Proee7or -P. este es un dis#ositi&o central en una red de #ro&eedores de ser&icios" No est) conectado directa'ente a cual(uier BE" Tiene la ca#acidad nica de base de reen&o de #a(uetes MPLS"
CONCEPTOS $FSICOS DE $GP MPLS IP VPN Si0io Hn sitio es un conjunto de siste'as IP con conecti&idad IP" Bonecti&idad IP se #uede realizar inde#endiente'ente de las redes de SP" Bo'o se 'uestra en la i!ura *. en las redes en el lado iz(uierdo. la sede de la e'#resa en la ciudad de A es un sitioJ la ra'a de la e'#resa en la ciudad de C es otro sitio" is#ositi&os IP en los dos sitios no se #ueden co'unicar sin la red de #ro&eedores" Si dos siste'as IP est)n !eo!r)fica'ente se#arados % conectados a tra&=s de lneas #ri&adas. los dos siste'as co'#onen un sitio si se #ueden co'unicar sin la a%uda de las redes de #ro&eedores" Bo'o se 'uestra en la i!ura *. en las redes en el lado derec$o. si la red de oficinas de la ciudad C est) conectada con la red de la sede de la ciudad A a tra&=s de lneas #ri&adas en lu!ar de redes de #ro&eedor. la red de oficinas % la red de la sede co'#onen un sitio"
Los dis#ositi&os en un sitio #ueden #ertenecer a 'lti#les VPNs" En otras #alabras. un sitio #uede #ertenecer a 'lti#les VPNs"
In,0ancia, 7e VPN Hna instancia de VPN es lla'ada ta'bi=n VPN 1outin! and or?ardin! table >V1@" Hn PE tiene 'lti#les tablas de en&o. inclu%endo una ruta #blica. una tabla de en&o % una o ')s instancias de VPN" Es decir. un PE tiene &arias instancias. inclu%endo una instancia #blica % una o ')s instancias de VPN" Las diferencias entre las tablas de routin! % for?ardin! #blicas % un V1 son los si!uientesG Hna tabla de enruta'iento #blica contiene las rutas IP&3 de todos los PE % Ps. (ue se !eneran #or los #rotocolos de enruta'iento. rutas est)ticas o de redes
troncales de enruta'iento" Hna tabla de enruta'iento VPN contiene las rutas de todos los sitios (ue #ertenecen a la instancia de VPN" Las rutas se obtienen a tra&=s del interca'bio de la infor'ación de enruta'iento de VPN entre BEs % PEs o entre los PEs % Pes" Las Instancias VPN en un PE son inde#endientes el uno del otro" Ta'bi=n son inde#endientes de la tabla de routin! % for?ardin! #ublica
Hna VPN consiste en 'lti#les sitios" Hn sitio #uede #ertenecer a 'lti#les VPNs" Hn sitio se asocia con una instancia de VPN en cada PE" Hna instancia VPN inte!ra la relación 'ie'bro de VPN % los #rinci#ios de enruta'iento de los sitios asociados" Mlti#les sitios co'#onen una VPN basada en las instancias VPN" Instancias de VPN % VPN no tienen unoDaDuno la relación de 'a#eo"
Rou0e Di,0inui,her 1 se utilizan #ara distin!uir los #refijos IP&3 con el 'is'o es#acio de direcciones" El for'ato de 1 #er'ite al SP asi!nar 1s inde#endiente" Hn 1. sin e'bar!o. debe ser nico en el 'undo #ara un enruta'iento correcto en el caso de la base dual de la BE"
VPN Tare0
El tar!et VPN. ta'bi=n lla'ada ruta de destino >1T@. es un atributo de co'unidad C;P tiene una e-tensión de 7* bits" C;P / MPLS IP VPN utiliza el ter!et VPN #ara controlar los a&isos de la infor'ación de enruta'iento de VPN"
! ESHUEMA CAPITULAR Ca/+0ulo ): unda'entos de MPLS )!) Bonce#tos !enerales de MPLS )!' Ter'inolo!a utilizada en MPLS )!< Ar(uitectura )!* Ventajas de MPLS )!*!) In!eniera de trafico )!*!' VPNS )!*!< Balidad de ser&icio>FL7VPN@"
*!< an)lisis de la calidad *!* ;estión del ser&icio
Ca/+0ulo =: An)lisis de factibilidad =!) Estudio de 'ercado =!' An)lisis econó'ico =!< I'#acto social % a'biental del des#lie!ue del ser&icio" Ca/i0ulo >: Bonclusiones % reco'endaciones )(! METODOLOGIA
•
Ine,0iaci1n 7ocu%en0al: Casare 'i in&esti!ación en la eta#a #reli'inar de antecedentes teóricos en una in&esti!ación docu'ental concerniente a tecnolo!as utilizadas anterior'ente #ara redes de trans#orte % co'o estas $an ido (uedando atr)s #ara dar #aso a IP/MPLS. ade')s aclarare en (u= consiste el #rotocolo MPLS "
•
Ine,0iaci1n 7e ca%/o: Bo'o co'#le'ento de nuestro #ro%ecto a desarrollar el 'is'o (ue se realizara basado en #ruebas (ue se efectuaran en la red de trans#orte IP/MPLS de ETAPA EP. co'o es el 'anejo de los e(ui#os co'o son routers % s?itc$es de ca#a 7 #ara realizar #ruebas del trans#orte del ser&icio de IPTV" Ade')s se realizara un estudio econó'ico de la factibilidad de la inte!ración IPTV"
•
E/eri%en0aci1n: Bo'o #arte funda'ental % base es la e-#eri'entación con los e(ui#os % la confi!uración de los 'is'o #ara realizar las #ruebas #ara el trans#orte de del ser&icio de IPTV
))! RECURSOS
))!) Talen0o 3u%ano
Director de tesis sugerido
In!eniero Kuan Pablo Cer'eo" Desarrollador
aniel Mauricio B$i(ui ;uc$ic$ullca
Estudiante de la Hni&ersidad Polit=cnica Salesiana sede Buenca. In!eniera Electrónica 'ención Teleco'unicaciones
))!' Recur,o, 2inanciero,
ELEMENT
Co,0o -71lare ,.
Ma0eriale, Libros % ic$as T=cnicas
,+
Bable HTP
*+
Ele'entos de Se!uridad
7+
ocu'entación de la E'#resa
D
ELEMENT
Co,0o -71lare ,.
Ma0eriale, Bo'#utador
8++
ojas
7+
Ser&icio de Internet
2*+
Ener!a El=ctrica
2*+
I'#resiones
,+
Trans#orte
,+ 1EBH1S
Ma0eriale,
Co,0o -71lare ,.
esarrollador
*,++
T
78++
Tabla 2" 1ecursos inancieros #ara el Pro%ecto
)(!'!' 2inancia%ien0o
inanciado #or el esarrollador
Tabla *" inancia'iento del Presu#uesto
/ CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
NJ 2 2"2 * *"2 *"*
7 7"2
MES Ac0ii7a7 K Se%ana In&esti!ación de la tecnolo!a MPLS Inda!ación sobre el funciona'iento % los co'#onentes #ara IPTV. In&esti!ación de las VPN/MPLS In&esti!ación de los antecedentes de las VPN An)lisis de la i'#le'entación de VPN/MPLS Estudio de la red de trans#orte IP/MPLS de ETAPA EP An)lisis de los e(ui#os de la red
2 * 7 3 , 2 * 7 3 2 * 7 3 2 * 7 3 2 * 7 3 2 - - - -
- -
9 * 7 3 2 * 7 3
Bonfi!uración de los 7"* e(ui#os #ara trans#orte del ser&icio de IPTV" In&esti!ación sobre el 7"7 Protocolo SNMP" esarrollo de las #ruebas 7"3 3 , 9
1ealización del estudio de factibilidad esarrollo del docu'ento final Presentación del docu'ento
- - -
-
/ $I$LIOGRA2IA
) h00/:666!hua6ei!co%u,0a0ich6(@>@>'!/7 ' AOHBE "<" et al". 1e(uire'ents for Traffic En!ineerin! <&er MPLS. Internet raft. QdraftDietfD'#lsDtrafficDen!D+2"t-tR. junio 2666 <BALLLP@ > 1B 3492G Virtual Pri&ate LAN Ser&ice >VPLS@ Hsin! C;P for AutoD isco&er% and Si!nalin! > 1B 349*G Virtual Pri&ate LAN Ser&ice >VPLS@ Hsin! Label istribution Protocol >LP@ Si!nalin! @ S$a$baz 1a$'anian ua?ei “IPTV Net?or: Infrastructure” dicie'bre *++8
