Nueva Generacion de Redes Troncales Ip Sobre Wdm

El tráfico IP ha sido tradicionalmente transportado sobre redes ATM y SONET/SDH antes de llear a la red !DM" #a aparici$n de ro%ters de tránsito IP de alto rendimiento& el desarrollo del protocolo IP y la mad%re' de la tecnolo(a !DM han posibilitado el transporte de IP directamente sobre !DM& red%ciendo los costes y la comple)idad de %na red tan hetero*nea" El reto está ahora en encontrar la sol%ci$n más eficiente para interar IP y !DM" El a%mento e+ponencial del n,mero de %s%arios de Internet& as( como el desarrollo de aplicaciones cada -e' más a-an'adas y con mayores re.%erimientos de ancho de banda& ha con-ertido a IP en el protocolo de transferencia de datos dominante" Este protocolo concebido inicialmente para transportar ,nicamente ser-icios de datos& ha -isto además ampliada s% definici$n para soportar todo tipo de ser-icios" Para hacer frente a esta enorme demanda de tráfico IP& han tenido l%ar -arios esf%er'os c%yo res%ltado ha sido la aparici$n de ro%ters de tránsito de alto rendimiento& tambi*n denominados iaro%ters" Estos n%e-os ro%ters& a diferencia de los con-encionales& reali'an m%chas de s%s f%nciones como la b,s.%eda en tablas de encaminamiento& el procesamiento de cabeceras& el cálc%lo de c$dios de red%ndancia c(clica& etc"0 en circ%itos interados de aplicaci$n espec(fica en hard1are& en -e' de en soft1are controlado por %na %nidad central de procesos" El n,mero& el tipo y la -elocidad de las interfaces de s%s tar)etas de l(nea se han -isto as( considerablemente incrementadas2 O34567/STM489 5: ;bps0& O349/STM45 5== Mbps0& ?ast ;iabit Ethernet 5&7= ;bps0& ?ast Ethernet 5:: Mbps0& etc" Por otro lado& tambi*n se han introd%cido me)oras en soft1are como a-an'ados aloritmos para la optimi'aci$n del proceso de b,s.%eda en las tablas de encaminamiento o el protocolo MP#S para %na rápida conm%taci$n por eti.%eta" Por otro lado& este incremento en las necesidades de ancho de banda ha s%p%esto %n rápido desarrollo de !DM !a-elenth Di-ision M%ltiple+in0& tecnolo(a .%e ofrece en la act%alidad la posibilidad de transportar hasta 58: canales de 5: ;bps sobre %na ,nica fibra $ptica" En efecto& la red de transporte está en estos momentos pasando por %n per(odo de transici$n& e-ol%cionando desde las tradicionales redes ATM y SONET/SDH basadas en la m%ltiple+aci$n en el tiempo& con !DM %tili'ado estrictamente para incrementar la capacidad de la fibra $ptica& hacia %na red fot$nica basada en la m%ltiple+aci$n en frec%encia $ptica& reali'ando no s$lo el transporte sino tambi*n la m%ltiple+aci$n& encaminamiento& s%per-isi$n y protecci$n en la capa $ptica" #as -enta)as de %na red totalmente $ptica son& entre otras& %na menor comple)idad& %na mayor transparencia respecto de las se@ales transportadas& %n mayor ancho de banda y mayores distancias de transmisi$n" De este modo& teniendo en c%enta .%e IP se con-ertirá en la base de todos los ser-icios de telecom%nicaciones y !DM en la tecnolo(a de transporte más %tili'ada& ha habido %n inter*s creciente en la interaci$n de IP sobre las redes fot$nicas" Esta interaci$n pasa por conse%ir %n plano de control com,n .%e permita %na administraci$n de la red más sencilla y %na pro-isi$n más rápida y sencilla del ancho de banda ofrecido por !DM para el tráfico IP& y encontrar %n mecanismo eficiente para el transporte de los pa.%etes IP sobre !DM" En este art(c%lo nos centraremos en los mecanismos de transporte de IP sobre !DM& para lo c%al es necesario a@adir %n protocolo de ni-el de enlace& ya .%e IP está asociado al ni-el de red y !DM al ni-el f(sico" Este ni-el tendrá la misi$n de entramar el pa.%ete& incl%ir la f%ncionalidad necesaria para establecer enlaces entre dos nodos& reali'ar %na codificaci$n de l(nea eficiente .%e impida las p*rdidas de sincronismo& detectar errores de bit& etc"

E-ol%ci$n de la red $ptica #a ran mayor(a de las redes de las operadoras de telecom%nicaciones han sido constr%idas %tili'ando %n modelo de capas" En este modelo& las cone+iones entre dispositi-os en %na capa son proporcionadas por circ%itos l$icos en la capa de ni-el inferior" 3ada capa ha sido tradicionalmente estionada de forma independiente& cada %na de ellas con s%s propios re.%erimientos& problemas y caracter(sticas operacionales ,nicas" Este modelo ha ser-ido para conse%ir %na mayor fle+ibilidad& ofrecer %n mayor n,mero de ser-icios y %tili'ar más eficientemente los rec%rsos" No obstante& la con-erencia de las tecnolo(as de red hacia IP ha planteado la idea de simplificar este modelo en capas& red%ciendo s% n,mero" De este modo& a%n.%e podr(a red%cirse en ciertos casos la fle+ibilidad de la red se red%ce tambi*n m%cho s% coste y comple)idad" En efecto& el desarrollo de IP y de !DM& .%e han ido proresi-amente ad.%iriendo f%ncionalidad inherente a otras capas& ha s%p%esto .%e la transici$n a %n modelo de iaro%ters IP conectados directamente sobre sistemas !DM sea %na elecci$n factible para al%nas redes de transporte" No obstante& no es probable .%e sea la ,nica opci$n& ya .%e las redes SONET/SDH y ATM están ampliamente desarrolladas e implantadas& y proporcionan -arias caracter(sticas y ser-icios ,tiles" Se%idamente& presentaremos al%nos de los m*todos disponibles o prop%estos para transportar pa.%etes IP sobre la red !DM& teniendo presente .%e estos m*todos no son los ,nicos& pero s( los más %tili'ados o los .%e más inter*s están s%scitando" En este análisis será especialmente importante& además de la con-eniencia para el transporte sobre la capa $ptica& la eficiencia en ancho de banda" Dicha eficiencia del enlace de transmisi$n se -erá afectada por c$mo se hace la correspondencia de los pa.%etes IP en la capa !DM y por la lonit%d de dichos pa.%etes" 3omo el tama@o de la mayor(a de los pa.%etes IP .%e atra-iesan act%almente Internet es menor de =:: bytes& en los análisis reali'ados se considerará %n tama@o de pa.%ete de >=: bytes" 4 IP sobre ATM sobre SONET/SDH sobre !DM" En la red de transporte de datos han e+istido t(picamente c%atro capas2 IP sobre ATM sobre SONET/SDH sobre !DM" Esta ar.%itect%ra p%ede estar constit%ida por iaro%ters IP con interfaces ATM .%e %tili'an t(picamente SONET/SDH como medio f(sico0 conectados directamente a la red !DM& o como oc%rre tradicionalmente& a tra-*s de conm%tadores ATM conectados a ADM SONET/SDH" El modo de transferencia as(ncrono o ATM Asyncrono%s Transfer Mode0 estandari'ado por el IT4T es %na tecnolo(a de ni-el de enlace de conm%taci$n rápida de pe.%e@as celdas o pa.%etes de lonit%d fi)a de => bytes& dise@ada para transportar c%al.%ier tipo de tráfico -o'& datos& imáenes o m%ltimedia0 en f%nci$n de la calidad de ser-icio o BoS B%ality of Ser-ice0 demandada por los %s%arios finales" ATM proporciona %n ancho de banda escalable .%e -a desde los 7 Mbps a los 5: ;bpsC y debido a s% nat%rale'a as(ncrona& es más eficiente .%e las tecnolo(as s(ncronas& tales como la m%ltiple+aci$n por di-isi$n en el tiempo o TDM Time Di-ision M%ltiple+in0 en la .%e se basa SONET/SDH" #as redes ATM están constit%idas por conm%tadores con ar.%itect%ras malladas" ?actores .%e condicionan el escenario f%t%ro de las redes $pticas" Si bien las ar.%itect%ras de redes tradicionales están comp%estas de c%atro capas2 la capa f(sica de fibra& la capa de m%ltiple+aci$n $ptica& la capa de conm%taci$n ATM y la capa de enr%tamiento IP& m%chos pro-eedores de ser-icio están respondiendo al mercado cambiante con el fin de optimi'ar el f%ncionamiento de s%s redes y los costes de mantenimiento" #os principales motores de este cambio son el espectac%lar incremento de tráfico IP& principalmente como consec%encia de Internet& y los

a-ances prod%cidos en las tecnolo(as de transmisi$n $ptica" As( p%es& %no de los cambios f%ndamentales consiste en trasladar los beneficios proporcionados por ATM a la capa IP mediante desarrollos tales como MP#S m%ltiprotocol label s1itchin0" De hecho& en las randes redes IP la capa ATM está desapareciendo debido a .%e ahora los enr%tadores IP presentan me)oras en c%anto a la -elocidad de procesamiento y de transmisi$n de pa.%etes" #os e+pertos ase%ran .%e la ar.%itect%ra de red $ptima estar(a basada en dos capas2 %na capa de enr%tamiento IP y %na capa de transmisi$n $ptica" En esta red los enr%tadores toman decisiones sobre los pa.%etes& mientras .%e la capa de transmisi$n proporciona r%tas de cone+i$n fle+ibles entre estos enr%tadores" #os nodos de transmisi$n& tales como O3s& se encaran de las labores de conm%taci$n entre las fibras& lonit%des de onda indi-id%ales& o incl%so ran%ras temporales del interior de las lonit%des de onda si la f%ncionalidad SDH se enc%entra interada en ellos" #a cone+i$n entre las capas IP y $ptica se reali'ar(a mediante ;MP#S enerali'ed m%ltiprotocol label s1itchin0"

Este planteamiento de separar el enr%tamiento y el transporte $ptico res%lta bastante l$ico& a%n.%e al%nas personas ar%mentan .%e en %n f%t%ro la red se consolidará en %na ,nica capa completamente $ptica" Para ello son cla-es las in-estiaciones .%e se están lle-ando a cabo en la act%alidad sobre n%e-os dispositi-os fot$nicos p%ertas l$icas y memorias $pticas& entre otros0 dentro del marco de las redes $pticas de pa.%etes"