ATM Inicialmente propuesto por la Industria de las Telecomunicaciones, rápidamente se ha convertido en la tecnología más promovida dentro de las industrias de Comunicaciones y Computadores. Las recomendaciones iniciales propuestas por el CCITT en 1988 fueron que, ATM y la Red Optica Síncrona (SONET) formasen la base de la Red Digital de Servicios Integrados de Banda Ancha (B-ISDN), un nuevo estándar en desarrollo para la integración en red de: Datos, Voz, Imagen y Vídeo, a velocidades de transmisión desde 34 Mbps a varios Gigabits por segundo. Emplea el concepto de Conmutación de Celdas (Cell Switching), el cual combina los beneficios de la Conmutación de Paquetes tradicionalmente utilizada en redes de datos, y la Conmutación de Circuitos utilizada en redes de voz. ATM se basa en el concepto de Conmutación Rápida de Paquetes (Fast Packet Switching) en el que se supone una fiabilidad muy alta a la tecnología de transmisión digital, típicamente sobre fibra óptica, y por lo tanto la no necesidad de recuperación de errores en cada nodo. Ya que no hay recuperación de errores, no son necesarios los contadores de número de secuencia de las redes de datos tradicionales, tampoco se utilizan direcciones de red ya que ATM es una tecnología orientada a conexión, en su lugar se utiliza el concepto de identificador de Circuito o Conexión Virtual (VCI). La idea en que se basa la ATM consiste en transmitir toda la información en paquetes pequeños de tamaño fijo llamados celdas. Las celdas tienen una longitud de 53 bytes, de los cuales cinco son de encabezado y 48 de carga útil. ATM es tanto una tecnología (oculta a los usuarios) como un servicio potencial (visible a los usuarios). El uso de una tecnología de conmutación de celdas es un rompimiento drástico con la tradición centenaria de la conmutación de circuitos (establecimiento de una trayectoria de cobre) dentro del sistema de teléfonos. Las redes ATM son orientadas a la conexión. Para hacer una llamada primero se debe enviar un mensaje para establecer la conexión. Después, todas las celdas subsecuentes siguen la misma trayectoria al destino. La entrega de celdas no está garantizada. Pero sí
su orden. Si las celdas 1 y 2 se envían en ese orden, si ambas llegan, llegarán en ese orden, nunca la 2 primero y luego la 1. Evolución de las redes ATM El despliegue de redes multiservicio ATM ha permitido a los proveedores de servicio consolidar varias redes dispares en una infraestructura común con una gran reducción de costes. Como resultado los proveedores de servicio ahora buscan que los servicios de datos sean una de sus operaciones más rentables. De acuerdo con los operadores de los Estados Unidos, la parte de su negocio de datos correspondiente a servicios basados en ATM está creciendo de los 7.600 millones de dólares en el 2000 a una estimación de 16.000 millones de dólares en el 2005 (IDC 2000).
Para obtener el mismo nivel de rentabilidad en las redes de próxima generación, los proveedores de servicios deben evolucionar su infraestructura de red rápidamente para adaptarse a la demanda explosiva de nuevos servicios y mayor ancho de banda. Deben hacer esto a la vez que protegen las fuentes de ingresos de los servicios actuales de telefonía y datos. En el mercado actual de las telecomunicaciones, donde escasea la financiación y el objetivo es construir fuentes de ingresos que generen rentabilidad, el mensaje clave es obtener resultados.
Para permanecer competitivos, los proveedores de servicios deben ajustar sus operaciones usando elementos que puedan transportar y gestionar tráfico de múltiples tipos de servicio. Las redes superpuestas actuales deben sufrir un proceso continuo de consolidación y optimización de red: La voz se convertirá en un tipo de datos más dentro del núcleo de paquetes. IP y ATM coexistirán en un núcleo multiprotocolo con MPLS como la tecnología unificadora que une los beneficios de ambos mundos. Se desarrollará una capa subyacente de transporte óptico inteligente.
La consolidación reducirá la complejidad y el coste de construir, configurar y operar redes separadas, y proporcionará la infraestructura necesaria para soportar nuevos servicios. Para permitir esta transición de arquitectura, los suministradores de equipos deben de proporcionar soluciones escalables que tomen la calidad "carrier grade" como punto de partida para construir valor, a la vez que se cumple la demanda de menores costes a corto plazo.
Para las redes ATM existentes, donde se usan líneas alquiladas para transportar el tráfico troncal y existe una significativa infraestructura en el núcleo de paquetes, es posible obtener un gran ahorro consolidando este tráfico troncal en el núcleo de la red IP-MPLS. Para algunos proveedores de servicio adoptar esta estrategia puede suponer ahorrar millones de euros en costes, impactando directamente en la rentabilidad del negocio.
Actualmente hay muchas opciones técnicas para ahorrar costes en el núcleo ATM. Puede hacerse reduciendo el número de conexiones de larga distancia, o mediante una operación más eficiente que incorpore la tecnología óptica directamente usando técnicas como la conmutación de lambdas.
Puente entre dos mundos ATM es hoy en día el principal soporte de datos sobre el que se ofrecen multitud de servicios. La mediación ATM/MPLS surge como la solución ideal para interconectar los mundos ATM e IP. La influencia de Internet en el dinámico mercado de las telecomunicaciones ha generado una gran demanda de flexibilidad a la vez que un mayor control sobre los costes. Esta influencia provoca una necesidad importante de replantear la arquitectura de las próximas generaciones de redes, los conceptos fundamentales en esta nueva mentalidad de red son convergencia, consolidación, migración y simplificación.
Parece claro que la capa de servicio del futuro consistirá en una red IP con capacidad multiservicio. La ubicuidad, simplicidad y estructura abierta de IP lo convierte en un catalizador natural para las nuevas aplicaciones, servicios, tráfico y, consecuentemente, para los nuevos ingresos. Los desarrollos de los estándares de Calidad de Servicio (QoS) IP y la ingeniería de tráfico basada en la conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) proporcionará las capacidades técnicas para hacer viables estas redes IP multiservicio.
El núcleo de la red está evolucionando hacia lo que puede denominarse red óptica de paquetes. El principal motor de esta evolución es la reducción del coste por megabit (ancho de banda) en esta parte de la red. Los operadores de red encaran grandes desafíos a la hora de construir nuevas redes fiables con núcleo óptico IP-MPLS "carrier grade". Los productos y servicios IP están todavía luchando con la necesidad de trabajar en una red "carrier class" en la que la disponibilidad de 99,999 por ciento es la norma, y donde cualquier indisponibilidad no esperada puede costar miles de millones de dólares en pérdida de negocio. Cada vez más, el desarrollo de la tecnología IP-MPLS está revalidando las cualidades de ATM emulando muchas de sus características y funciones hasta tal punto que la convergencia de IP-MPLS y ATM en el núcleo es ahora técnicamente factible. Uno de los primeros ejemplos de esta convergencia es la introducción de la mediación ATM sobre un núcleo de red IP-MPLS, en el cual el tráfico ATM puede ser encapsulado de forma transparente a través del núcleo IP-MPLS usando túneles LSP. ¿Dónde deja esto a ATM?. La tecnología ATM continúa soportando muchas y muy amplias redes multiservicio en el mundo. Desde las redes críticas de Frame Relay hasta la nueva generación de redes de voz sobre paquetes, ATM ha demostrado ser la tecnología preferida en el mundo de los negocios y de los operadores de red.
Los proveedores de servicio ATM tienen, en principio, dos estrategias plausibles para evolucionar sus redes: escalar el núcleo ATM existente integrándolo directamente sobre el nuevo núcleo de conmutación óptica de lambdas, en lugar de multiplexar sobre el núcleo de transporte SDH más caro, o superponer el núcleo ATM sobre un núcleo óptico IP-MPLS usando técnicas de mediación ATM/MPLS para consolidar el ancho de banda de ambas redes en un sólo núcleo. Sin embargo, es la segunda de estas opciones la que parece más atractiva, en especial para los operadores con un núcleo IP en rápida expansión. Mediación:ATM/MPLS De la misma manera que ATM ha sido usado para transportar tráfico multiservicio sobre una red de área amplia, ahora existe la oportunidad de utilizar MPLS para transportar tráfico ATM a través de un núcleo IP-MPLS. Cuando el tráfico ATM es
mediado sobre una red IP-MPLS, las conexiones ATM se transportan transparentemente sobre túneles LSP establecidos entre puntos del borde del núcleo. En la red convergente ATM/MPLS, hay túneles LSP entre las pasarelas de mediación ATM/MPLS que rodean el borde de la red MPLS. Estos LSP sirven como túneles de transporte a través de la red MPLS. La red ATM ve a los nodos de mediación ATM/MPLS como conmutadores ATM, y a los túneles LSP como simples enlaces virtuales ATM punto a punto que conectan los nodos ATM. El desafío de la mediación es construir los túneles LSP a través del núcleo MPLS de tal forma que proporcione el mismo o mejor nivel de servicio que el enlace físico ATM. En la pasarela de mediación ATM/MPLS, las conexiones que atraviesan desde la red ATM a la red MPLS se admiten en el túnel LSP de la misma manera que lo serían en un enlace físico ATM. Una función de control de admisión de las conexiones en la pasarela de mediación ATM/MPLS garantiza que el túnel LSP tiene suficientes recursos para acomodar los requerimientos de servicio de las conexiones ATM. Los mecanismos de colas y planificación usados para lanzar las tramas MPLS conteniendo tráfico ATM en los túneles LSP serán funcionalmente equivalentes a los usados para lanzar células ATM en enlaces físicos ATM.
Un punto fuerte de ATM es que puede proporcionar diferentes niveles de calidad de servicio a diferentes clientes. Esta habilidad se mantiene y se mejora en la red convergente ATM/MPLS. Entre un par dado de pasarelas de mediación ATM/MPLS, se pueden transportar varias conexiones ATM con diferentes calidades de servicio dentro del mismo túnel LSP. Dentro de la red MPLS, un conmutador MPLS puede simplemente conmutar las tramas de un túnel LSP particular entre el punto de entrada y el de salida manteniendo un orden estricto de lo primero que entra es lo primero que sale. Esto significa que el enlace ATM virtual representado por el túnel LSP imitará perfectamente
el
comportamiento
de
un
enlace
físico
ATM.
Alternativamente, cada trama MPLS puede transportar en su cabecera, específicamente en los bits experimentales (EXP), una indicación de la clase de servicio que corresponde a la trama. De esta forma, las tramas MPLS que transportan el tráfico de una conexión ATM sobre un túnel particular LSP pueden ser marcadas para recibir diferente
tratamiento que el tráfico de otra conexión ATM del mismo túnel LSP. La red MPLS asume un papel activo en la diferenciación de los servicios. A diferencia de los enlaces físicos ATM, los enlaces virtuales ATM proporcionados por los túneles LSP pueden ser elásticos. Los servicios ATM de tiempo real pueden ser ajustados para encajar en los recursos reservados dentro del túnel LSP, y los servicios ATM sin calidad garantizada ("Best Effort") pueden estar autorizados a expandirse más allá de estos límites para aprovechar de la capacidad no utilizada dentro de la red MPLS.
