Contenido
Introducción Introducción ....................................................................................................................... 2 Redes VSAT ...................................................................................................................... 3 ¿Qué es una Red VSAT?............................................................................................... 3 Ejemplos de Aplicaciones de Redes VSAT .................................................................... 4 Aplicación del Modelo Modelo OSI en Redes Redes VSAT VSAT ................................................................... 5 Redes MPLS ..................................................................................................................... 6 ¿Qué son las Redes MPLS? .......................................................................................... 6 Conmutación Conmutación de Redes MPLS ....................................................................................... 7 Características Características Básicas y Funcionamiento Funcionamiento ..................................................................... 7 Arquitectura Arquitectura MPLS ......................................................................................................... 8 Cabecera MPLS ............................................................................................................. 8 Pila de Etiquetas MPLS .................................................................................................. 8 Aplicación del Modelo Modelo OSI en Redes Redes MPLS MPLS ................................................................... 9 Dispositivos Dispositivos de las capas del Modelo OSI ....................................................................... 10 Dispositivos Dispositivos de Conexión: ............................................................................................ 10 Conclusiones Conclusiones ................................................................................................................... 11
Introducción
La mayoría de nosotros experimentamos Internet a través de World Wide Web, servicios de email y programas para compartir archivos. Éstas y muchas otras aplicaciones proporcionan la interfaz humana a la red subyacente, lo que nos permite enviar y recibir información con relativa facilidad. Generalmente, las aplicaciones que utilizamos son intuitivas; es decir, podemos acceder a ellas y usarlas sin saber cómo funcionan. Sin embargo, para nosotros los profesionales de redes es importante conocer cómo una aplicación puede transmitir e interpretar mensajes que se envían y reciben a través de la red. La visualización de los mecanismos que permiten la comunicación a través de la red se hace más sencilla si utilizamos el marco en capas del modelo Interconexión de sistema abierto (OSI). En esta investigación enfatizaremos sobre algunas de las aplicaciones que por su estructura y configuración, se basan en el modelo OSI para su funcionamiento. Cuando se habla de aplicaciones del modelo OSI nos referimos a las áreas de telecomunicaciones en las cuales se ha utilizado como referencia el modelo OSI, como por ejemplo las redes VSAT y MPLS. A continuación se detallaran dichas redes como también cada uno de los dispositivos que se utilizan en cada capa del modelo de referencia OSI.
Redes VSAT
Son redes satelitales en donde su primera generación aparece en 1980, los cuales las estaciones terrenas podían comunicarse unidireccionalmente utilizando el espectro ensanchado de la banda C, la siguiente generación aparece en 1983 en Norteamérica, con la aparición de las primeras VSAT de banda Ku, específicamente en 1985, estos tipos de VSAT permitían ya la comunicación bidireccionalmente de baja velocidad, utilizando protocolos de contención simple y dio el primer paso hacia la gestión de redes en general. La tercera generación aparece en 1987, en donde sus principales características son: o
Mejoradas de aprovechamiento del ancho de banda.
o
Alto grado de definición de los sistemas mediante software.
o
Redes conmutadas, basadas en arquitectura de comunicación de datos estándares, tales como X-25.
o
Gestiones de red más modernas y operaciones de red combinadas (VSAT/terrestre/LAN).
o
En 1990 aparecen las Usat (Ultra Small Aperture Terminal).
¿Qué es una Red VSAT? Vsat “very small aperture terminal” Terminal de apertura muy pequeña que brinda
servicios fijos por satélite(geoestacionario), utilizada para la comunicación de datos interactivos y por lotes en diversos protocolos, operación de redes con conmutación de paquetes, servicios de voz, transmisión de datos y videos y operación en red en una vasta área, y entre sus principales características tenemos: o
No requieren disponer de infraestructura previa
o
Soportan aplicaciones multimedia integradas en PC (voz, datos, imágenes)
o
Interconexión de redes locales, comunicaciones de voz/fax, vídeo conferencias /transmisión de imágenes, etc.
o
La calidad y disponibilidad del enlace vía satélite son muy superiores a los medios tradicionales de comunicación,
Ejemplos de Aplicaciones de Redes VSAT
Hasta el año 1995 las aplicaciones de las redes VSAT pueden resumirse de la siguiente manera: Aplicaciones según el ámbito: Civiles
a) Unidireccionales
o
Transmisión de datos de la Bolsa de Valores.
o
Difusión de noticias.
o
Educación a distancia.
o
Hilo musical.
o
Transmisión de datos de una red de comercios.
o
Distribución de tendencias financieras y análisis.
o
Teledetección de incendios y prevención de catástrofes naturales
b) Bidireccionales
o
Tele enseñanza.
o
Videoconferencia de baja calidad.
o
E-mail.
o
Servicios de emergencia.
o
Comunicaciones de voz.
o
Telemetría y telecontrol de procesos distribuidos.
o
Consulta a bases de datos.
o
Monitorización de ventas y control de stock.
o
Transacciones bancarias y control de tarjetas de crédito.
o
Periodismo electrónico.
o
Televisión corporativa.
Militares
Las redes VSAT han sido adoptadas por diferentes ejércitos. Gracias a su flexibilidad, son idóneas para establecer enlaces temporales entre unidades del frente y el hub que estaría situado cerca del cuartel general. La topología más adecuada es la de estrella. Se usa la bandaX, con enlace de subida en la banda de 7.9-8.4 GHz y con el de bajada en la banda de 7.25-7.75 GHz.
Aplicación del Modelo OSI en Redes VSAT
Una red VSAT proporciona una conexión entre distintos terminales usuarios remotos y un ordenador anfitrión. Permiten el establecimiento de enlaces entre un gran número de estaciones remotas con antenas de pequeño tamaño, con una estación central normalmente llamada hub. La configuración física muestra el hub, el ordenador anfitrión y las estaciones VSAT, así como un interfaz banda base parte de la unidad interna del hub, al cual se conecta el ordenador anfitrión y un interfaz banda base , que es parte de la unidad interior VSAT a la que se conectan los terminales de usuario. La configuración de protocolo muestra los siete niveles del ordenador anfitrión y de los terminales de usuario, y la pila reducida de niveles de los interfaces banda base.
Redes MPLS
MPLS es hoy día una solución clásica y estándar al transporte de información en las redes. Aceptado por toda la comunidad de Internet, ha sido hasta hoy una solución aceptable para el envío de información, utilizando Routing de paquetes con ciertas garantías de entrega. A su vez, los avances en el hardware y una nueva visión a la hora de manejar las redes, están dando lugar al empleo creciente de las tecnologías de Conmutación, encabezadas por la tecnología ATM. Aportando velocidad, calidad de servicio y facilitando la gestión de los recursos en la red. De aquí derivan los siguientes problemas: el paradigma del Routing está muy extendido en todos los entornos, tanto empresariales como académicos, etc. El rediseño total del software existente
hacia
la
Conmutación
supondría
un
enorme
gasto
de tiempo y dinero. Igualmente sucede con el hardware que está funcionando hoy día.
¿Qué son las Redes MPLS?
MPLS (Multi-Protocol Label Switching) es una red privada IP que combina la flexibilidad de las comunicaciones punto a punto o Internet y la fiabilidad, calidad y seguridad de los servicios Prívate Line, Frame Relay o ATM. Ofrece niveles de rendimiento diferenciados y priorización del tráfico, así como aplicaciones de voz y multimedia. Y todo ello en una única red. Contamos con distintas soluciones, una completamente gestionada que incluye el suministro y la gestión de los equipos en sus instalaciones (CPE).O bien, que sea usted quien los gestione. o
MPLS (Multiprotocol Label Switching) intenta conseguir las ventajas de ATM, pero sin sus inconvenientes
o
Asigna a los datagramas de cada flujo una etiqueta única que permite una conmutación rápida en los routers intermedios (solo se mira la etiqueta, no la dirección de destino)
o
Las principales aplicaciones de MPLS son:
Funciones de ingeniería de tráfico (a los flujos de cada usuario se les asocia una etiqueta diferente)
o
Policy Routing
Servicios de VPN
Servicios que requieren QoS
MPLS se basa en el etiquetado de los paquetes en base a criterios de prioridad y/o calidad (QoS).
o
La idea de MPLS es realizar la conmutación de los paquetes o datagramas en función de las etiquetas añadidas en capa 2 y etiquetar dichos paquetes según la clasificación establecida por la QoS en la SLA.
o
Por tanto MPLS es una tecnología que permite ofrecer QoS, independientemente de la red sobre la que se implemente.
o
El etiquetado en capa 2 permite ofrecer servicio multiprotocolo y ser portable sobre multitud de tecnologías de capa de enlace: ATM, Frame Relay, líneas dedicadas, LANs.
Conmutación de Redes MPLS
Circuitos virtuales en las redes IP, sobre las que introduce una serie de mejoras: o
Redes privadas virtuales.
o
Ingeniería de tráfico.
o
Mecanismos de protección frente a fallos y más.
o
Soporte de QoS
o
Soporte multiprotocolo
Características Básicas y Funcionamiento
La tecnología MPLS ofrece un servicio orientado a conexión: o
Mantiene un «estado» de la comunicación entre dos nodos.
o
Mantiene circuitos virtuales
Arquitectura MPLS Elementos o
LER (Label Edge Router) : elemento que inicia o termina el túnel (pone y quita
cabeceras). Es decir, el elemento de entrada/salida a la red MPLS. o
LSR (Label Switching Router) : elemento que conmuta etiquetas.
o
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. o
LDP (Label Distribution Protocol) : un protocolo para la distribución de etiquetas
MPLS entre los equipos de la red. o
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. Cabecera MPLS
Donde: o
Label (20 bits): Es la identificación de la etiqueta.
o
Exp (3 bits): Llamado también bits experimentales, también aparece como QoS en otros textos, afecta al encolado y descarte de paquetes.
o
S (1 bit): Del inglés stack , sirve para el apilado jerárquico de etiquetas. Cuando S=0 indica que hay más etiquetas añadidas al paquete. Cuando S=1 estamos en el fondo de la jerarquía.
o
TTL (8 bits): Time-to-Live, misma funcionalidad que en IP, se decrementa en cada enrutador y al llegar al valor de 0, el paquete es descartado. Generalmente sustituye el campo TTL de la cabecera IP.
Pila de Etiquetas MPLS
MPLS funciona anexando un encabezado a cada paquete. Dicho encabezado contiene una o más "etiquetas", y al conjunto de etiquetas se le llama pila o "stack". Cada etiqueta consiste en cuatro campos: o
Valor de la etiqueta de 20 bits.
o
Prioridad de Calidad de Servicio (QoS) de 3 bits. También llamados bits experimentales.
o
Bandera de "fondo" de la pila de 1 bit.
o
Tiempo de Vida (TTL) de 8 bits.
Estos paquetes MPLS son enviados después de una búsqueda por etiquetas en vez de una búsqueda dentro de una tabla IP. De esta manera, cuando MPLS fue concebido, la búsqueda de etiquetas y el envío por etiquetas eran más rápido que una búsqueda RIB (Base de información de Ruteo), porque las búsquedas eran realizadas en el switch fabric y no en la CPU.
Aplicación del Modelo OSI en Redes MPLS
MPLS no es un protocolo de nivel de red, no posee enrutamiento ni direccionamiento propio, este utiliza a IP. Tampoco es un protocolo de nivel de enlace, ya que trabaja sobre diferentes tecnologías de enlace. MPLS opera entre la capa de enlace de datos y la capa de red del modelo OSI.
¿Cómo? Etiquetando.
TTL: Time-to-Live S: Bit de Stack (Para poder apilar etiquetas de forma jerárquica). Exp: Experimental (Identificar la Clase de Servicio. Antes: CoS)
Dispositivos de las capas del Modelo OSI
Los dispositivos físicos solo están en las tres primeras capas del modelo OSI, de la cuarta a la séptima no hay ninguno. Capa 1 Física.- RJ45 los patch panel y los patchcore los UTP etc. Capa 2 Enlace.- tarjeta de red, hub, bridge, switch, servidores. Capa 3 red.-switch capa 3, routers capa 3.En la capa 3 hay switches por lo que estos switches son de tecnología nueva y tienen funciones nuevas que solo hacían los routers como las que eran dar la salida hacia internet y la administración de VLANs.
Dispositivos de Conexión: o
Tarjeta de Red
o
Módem
o
Antena USB
o
Fotodiodo/Termodiodo
Conclusiones
En esta investigación hemos tenido una visión un poco más amplia sobre algunas aplicaciones del modelo de referencia OSI. Es un tema muy amplio, ya que como su nombre lo indica, sirve de referencia para varias aplicaciones. Como profesionales, es importante el estudio del modelo OSI en cada una de sus capas, identificar los diferentes dispositivos y los protocolos que se usan en cada nivel, esto como una herramienta de diagnóstico de fallos en cualquier red tecnológica.