arquitectura de las redes de transporte cvm

Arquitectura de las Redes de Transporte

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Introducción– La complejidad creciente en el entorno de

redes y servicios ha ido en paralelo con la complejidad de los altos niveles de integración funcional que es posible implementar en las redes de transporte.

– Son necesarias abstracciones más poderosas, y herramientas analíticas y de especificación más expresivas, por lo que el UIT-T ha impulsado el desarrollo de una nueva arquitectura funcional de redes de transporte.

Introducción– La arquitectura funcional y estructural de las

redes de transporte de banda ancha es descrita de una forma independiente de la tecnología.

– Esta arquitectura funcional genérica de las redes de transporte ha sido adoptada como base para un conjunto armonizado de Recomendaciones sobre arquitectura funcional para redes ATM, SDH, MPLS, ASON, Ethernet, y para las correspondientes Recomendaciones relativas a la gestión, análisis de la calidad de funcionamiento y especificación de los equipos.

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1. COMPONENTES DE ARQUITECTURA

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Antecedentes de la modelación funcional de redes de transporte

Este material está basado principalmente en el trabajo de la UIT-T expuesto en los siguientes documentos:

– Recomendación UIT-T G.805 (genérica).– Recomendación UIT-T G.803 (específica de SDH).– Recomendación UIT-T I.326 (específica de ATM).– Recomendación UIT-T G.8080/Y.1304 (específica de redes

ópticas).– Recomendación UIT-T G.8110/Y.1370 (específica de MPLS).– Recomendación UIT-T G.8010/Y.1306 (específica de Ethernet).– Los trabajos sobre la infraestructura mundial de la información

(GII) y las redes de próxima generación (NGN) en el UIT-T.

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Requisitos de la arquitectura funcional de redes de transporte

La arquitectura funcional debe describir la concepción global de una red de transporte y entregar el marco dentro del cual el diseño detallado puede tener lugar.Por lo tanto, debe tener las siguientes características:• Ser completa en alcance.• Ser completa para una amplia comunidad de diseñadores, planificadores,

constructores y operadores de redes.• Ser aceptable dentro de la comunidad internacional multioperador,

multisuministrador de redes de telecomunicaciones.• Soportar herramientas y métodos para expresar en forma consistente

conceptos y capacidades específicas.• Permitir un nivel de especificación suficiente preciso para asegurar

compatibilidad entre componentes y una operación exitosa de toda la red, y no imponer restricciones innecesarias para que un implementador pueda construir componentes particulares de la red.

Clasificación de los componentes de la arquitectura de red de transporte

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Componentes de arquitectura de red de transporte


Componentes topológicos

Componentes topológicos

Entidades de transporteEntidades

de transporteFunciones

de tratamiento de información

Funciones de tratamiento de información

Puntos de referencia


Red de capaRed de capa

SubredSubred

EnlaceEnlace

Grupo de accesoGrupo

de acceso

ConexionesConexiones CaminosCaminos

Conexión de red

Conexión de red

Conexión de subred

Conexión de subred

Conexión de enlace

Conexión de enlace

Función de terminación

Función de terminación

Función de adaptación


Punto de conexión

Punto de conexión

Punto de conexión

de terminación

Punto de conexión

de terminación

Punto de acceso

Punto de acceso


La funcionalidad de la red de transporte se describe de manera abstracta, independiente de la tecnología de implementación, empleando un número reducido de componentes de arquitectura, que se agrupan en cuatro categorías:

1)Componentes topológicos.2)Entidades de transporte.3)Funciones de tratamiento de información.4)Puntos de referencia.

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– Los componentes de la arquitectura de transporte se definen mediante la función que ejecutan en términos del tratamiento de la información o según las relaciones que describen entre otros componentes de arquitectura.

• Las funciones de los componentes actúan sobre la información presentada en una o más entradas y presentan la información procesada en una o más salidas.

• Las funciones de los componentes se definen y caracterizan por el tratamiento de la información que se efectúa entre sus entradas y sus salidas.

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– Los componentes de la arquitectura de transporte son asociados conjuntamente en formas específicas, constituyendo los elementos de red a partir de los cuales se construyen las redes reales.

– Los puntos de referencia de la arquitectura de transporte son el resultado de la vinculación de las entradas y las salidas de las funciones de tratamiento y las entidades de transporte.

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Convenios de representación de los componentes de arquitectura de red de

transporteSe han elaborado varios convenios de representación para los componentes de arquitectura de red, los que permiten confeccionar diagramas descriptivos de las redes de transporte a nivel funcional con distintos grados de detalle:

– Funciones de procesamiento y Puntos de referencia.– Componentes topológicos y Entidades de transporte.

• Las diapositivas siguientes ilustran los convenios de representación definidos para los componentes de arquitectura en diagramas que ayudan a describir la arquitectura funcional de la red de transporte.

Representación de asociación entre redes de capas

Ejemplo de modelo funcional

Representación de conexiones compuestas

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Adaptación unidireccional

Entrada

Salida

Punto de referencia unidireccional

Punto de referencia bidireccional

Terminación de camino unidireccional

Entrada

Salida

Terminación de camino bidireccional

Punto de acceso Punto de conexión Punto de conexión de terminación

AP CP TCP

Entrada o salida

Convenios de representación de funciones de procesamiento y puntos de referencia

Emparejamiento

Funciones de procesamiento Puntos de referencia

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Convenios de representación de componentes topológicos y entidades de transporte

Enlace

Conexión

Camino

Subred

Red de capa

equivale a CaminoCaminoAP

Ejemplo de red de capa limitada por grupos de acceso

Subredmayor

Componentes topológicos Entidades de transporte

Grupo de acceso

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Otros convenios de representación usados en diagramas de redes – Asociación entre redes de capas

Asociación entre redes de capa

AP AP

CP CP

TCP

AP: Punto de acceso (access point)CP: Punto de conexión (connection point)TCP: Punto de conexión de terminación (termination connection point)

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Otros convenios de representación en diagramas de redes – Conexiones compuestas

Camino

Conexión en casca da

ConexionesCP CP

Conexión en cascada

Conexiones Conexiones

Conexión de red

TCP

CP CP

TCP

Conexión de red

Conexión de enlace

Camino

Conexión de red

TCP TCP

CP: Punto de conexión (connection point)TCP: Punto de conexión de terminación (termination connection point)

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Ejemplo de modelo funcionalCamino

AP AP

Terminaciónde camino

Conexión de red

TCPCP Conexión de enlace

TCP

Adaptaciónde cliente

a servidoraCamino

APAP


TCP

SNC

CP

LC

CP

LC

CP

LC

CP

SNC

TCP


Adaptaciónde cliente

a servidora


Red decapa

cliente

Red decapa

servidora

SNC

AP: Punto de acceso (access point)CP: Punto de conexión (connection point)LC: Conexión de enlace (link connection)SNC: Conexión de subred (subnetwork connection)TCP: Punto de conexión de terminación (termination connection point)

Componentes topológicos de una red de transporte

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Componentes topológicos de una red de transporte

Los componentes topológicos proporcionan la descripción más abstracta de una red en términos de relaciones topológicas entre conjuntos de puntos de referencia similares.Se distinguen cuatro componentes topológicos:

– Red de capa.– Subred.– Enlace.– Grupo de acceso.

• Los componentes topológicos permiten describir completamente la topología lógica de una red de capa.

• Las estructuras de redes de capa y entre redes de capa se describen mediante grupos de acceso, subredes y los enlaces entre ellas.

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Red de capa

Una red de capa queda definida por el conjunto completo de grupos de acceso del mismo tipo que pueden estar asociados para efectos de transferencia de información.

– La información transferida es característica de la red de capa y se denomina información característica.

– En una red de capa pueden constituirse y deshacerse las asociaciones de las terminaciones de camino (que forman un camino), mediante un proceso de gestión de red de capa que modifica de esta forma su conectividad.

– Para cada tipo de terminación de camino existe una red de capa lógicamente distinta y separada.

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Subred

Una subred existe dentro de una única red de capa, y se define mediante el conjunto de puertos disponibles para la transferencia de información característica.

– Las asociaciones entre los puertos en el borde de una subred pueden constituirse y deshacerse mediante un proceso de gestión de red de capa, cambiando de este modo su conectividad.

– Cuando se establece una conexión de subred se crean asimismo los puntos de referencia mediante la vinculación de los puertos a la entrada y a la salida de la conexión de subred.

– En general, las subredes pueden subdividirse en subredes menores interconectadas por enlaces.

• La matriz es un caso especial de subred que no puede dividirse ulteriormente.

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EnlaceUn enlace consta de un subconjunto de puertos situados en el borde de una subred o grupo de acceso que están asociados con un subconjunto correspondiente de puertos situados en el borde de otra subred o grupo de acceso para los efectos de transferencia de información característica.

– El enlace representa la relación topológica y la capacidad de transporte disponible entre un par de subredes o una subred y un grupo de acceso o un par de grupos de acceso.

– Pueden existir múltiples enlaces entre una subred determinada y un grupo de acceso o entre un par de subredes o grupos de acceso.

• Los enlaces son suministrados generalmente por un camino de servidor (se establecen y mantienen en la escala de tiempo de la red de capa servidora), pero pueden ser proporcionados también por conexiones de redes de capa de cliente.

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Grupo de acceso

Un grupo de acceso es un grupo de funciones de terminación de camino situadas en la misma ubicación y conectadas a la misma subred o al mismo enlace.

1.3 Entidades de transporte

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Entidades de transporteLas entidades de transporte proporcionan la transferencia de información transparente entre puntos de referencia de la red de capa.

– No existe modificación de la información entre la entrada y la salida de una entidad de transporte salvo la resultante de las degradaciones del proceso de transferencia.

– Se distinguen dos entidades básicas de transporte, según que se supervise o no la integridad de la información transferida:

• Conexiones (no existe supervisión de la información transferida).• Caminos (existe supervisión de la información transferida).

– De acuerdo con el componente topológico al que pertenezcan, las conexiones se dividen en:

• Conexiones de red.• Conexiones de subred.• Conexiones de enlace.

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Conexión de enlace

Una conexión de enlace es capaz de transferir información de forma transparente a través de un enlace.

– Una conexión de enlace está delimitada por puertos y representa la relación fija entre los extremos del enlace.

– Una conexión de enlace representa un par de funciones de adaptación y un camino en la red de capa servidora.

• El puerto situado a la entrada de una conexión de enlace unidireccional representa la entrada a una fuente de adaptación y el puerto situado a la salida de una conexión de enlace unidireccional representa la salida de un sumidero de adaptación.

• Pueden emparejarse las conexiones de enlace unidireccional y los puertos de adaptación fuente y sumidero asociados, para proporcionar la transferencia de información bidireccional.

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Conexión de subred

Una conexión de subred es capaz de transferir información de forma transparente a través de una subred.

– Una conexión de subred está delimitada por puertos en la frontera de la subred y representa la asociación entre esos puertos.

– En general, las conexiones de subred se construyen a partir de una concatenación de conexiones de subred y conexiones de enlace.

– La conexión de matriz es un caso especial de conexión de subred formada por una única conexión (indivisible) de subred.

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Conexión de red

Una conexión de red se constituye a partir de una concatenación de conexiones de subred y/o conexiones de enlace y es capaz de transferir información de forma transparente a través de una red de capa.

– Una conexión de red está delimitada por puntos de conexión de terminación (TCP, termination connection points).

• Se forma el TCP mediante la vinculación del puerto de terminación de camino con una conexión de subred o con el puerto de una conexión de enlace.

– No existe información explícita que permita la supervisión de la integridad de la información transferida por una conexión de red.

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Camino

Un camino representa la transferencia de información característica adaptada y supervisada de la red de capa de cliente entre puntos de acceso.

– Un camino está delimitado por dos puntos de acceso, uno en cada extremo del camino.

– Un camino se forma mediante la asociación de terminaciones de camino con una conexión de red.

– En un camino existe información explícita que permite la supervisión de la integridad de la información transferida por éste.

1.4 Funciones de tratamiento de transporte

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En la descripción de la arquitectura de las redes de capa se distinguen dos funciones genéricas de tratamiento de información:

– Función de adaptación.– Función de terminación.

Funciones de tratamiento de transporte

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Función de adaptación– Fuente de adaptación:

Función de tratamiento de transporte que adapta la información característica de la red de capa cliente a una forma adecuada para su transporte por un camino en la red de capa servidora.

– Sumidero de adaptación:Función de tratamiento de transporte que convierte la información de camino de la red de capa servidora en información característica de la red de capa cliente.

– Adaptación bidireccional:Función de tratamiento de transporte que consiste en un par formado por una fuente y un sumidero situados en el mismo lugar.

– Ejemplos de procesos que pueden ocurrir de forma aislada o en combinación en una función de adaptación: (i) codificación; (ii) modificación de la velocidad; (iii) alineación; (iv) justificación; (v) multiplexión.

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– Cardinalidad de la función de adaptación:• La relación de entrada a salida de la función de fuente de

adaptación es de muchos a uno o de uno a muchos.• Caso muchos a uno: una o más entradas de red de capa cliente

se adaptan en un solo tren de información adaptado adecuado para el transporte por un camino de la red de capa servidor y esta relación se utiliza normalmente para representar la multiplexión de varios clientes en un solo servidor.

• Caso de uno a muchos: se divide un tren compuesto en varias salidas, y esto se utiliza para describir el tratamiento común en multiplexión inversa.

• La relación inversa se mantiene para la función de sumidero de adaptación entre su única entrada y su salida o salidas.

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Función de terminación de camino– Fuente de terminación de camino:

Función de tratamiento de transporte que acepta, a su entrada, la información característica adaptada de redes de capa cliente, añade información para permitir la supervisión del camino y presenta, a su salida, la información característica de la red de capa.

– La fuente de terminación de camino puede funcionar sin ninguna entrada de la red de capa cliente.

– Sumidero de terminación de camino:Función de tratamiento de transporte que acepta, a su entrada, la información característica de la red de capa, elimina la información relacionada con la supervisión del camino y presenta, a su salida, la información restante.

– El sumidero de terminación de camino puede funcionar sin una salida a una red de capa de cliente.

– Terminación de camino bidireccional:Función de tratamiento de transporte consistente en un par de funciones fuente y sumidero de terminación de camino situadas en la misma ubicación.

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Función de terminación de camino – Cardinalidad de función de terminación de camino:

• La relación de entrada a salida de la fuente de terminación de camino es una relación de uno a muchos.

• Un tren único de entrada de información adaptada se distribuye en una o más conexiones de red en la capa de servidor.

• Esta relación se utiliza más generalmente en la forma de uno a uno para representar esa adición de cabecera de camino a la información adaptada que es transportada por una conexión de red.

• En su forma más general, la relación se puede utilizar para representar multiplexión inversa, en la cual un tren único de alta capacidad se divide en varias conexiones de red de capacidad más baja.

– La relación inversa se mantiene para la función de sumidero entre su entrada o entradas y su única salida.

1.5 Puntos de referencia

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36


Los puntos de referencia se forman mediante la vinculación entre entradas y salidas de funciones de tratamiento de transporte y/o entidades de transporte.Se distingue los siguientes tipos de puntos de referencia:

– Punto de conexión (connection point, CP).– Punto de conexión de terminación (terminating connection

point, TCP).– Punto de acceso (access point, AP).– Se debe utilizar solamente las vinculaciones admisibles entre

parejas de funciones de tratamiento y/o entidades de transporte y los tipos específicos resultantes de puntos de referencia.

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Puntos de conexión

– Punto de conexión (connection point, CP).El punto en el cual la salida de una conexión atómica está unida a la entrada de otra conexión atómica.

– Punto de conexión de terminación (terminating connection point, TCP).

El punto en el cual la salida de una fuente de terminación de camino está unida a la entrada de la conexión de red y el punto en el cual una entrada de sumidero de terminación de camino está unida a la salida de una conexión de red.

• Los CPs y TCPs pueden ser bidireccionales o unidireccionales de acuerdo con la direccionalidad de la entidad de transporte que ellos delimitan.

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Punto de acceso

– Punto de acceso (access point, AP):El punto en el cual la salida de la función fuente de adaptación está unida a la entrada de la función fuente de terminación de camino y el punto similar en el cual la salida de la función sumidero de terminación de camino está unida a la entrada de la función sumidero de adaptación.

• Los APs pueden ser bidireccionales o unidireccionales.• El AP actúa como un punto de referencia a través del cual

pasa la información adaptada a la capa servidora y en el cual es definida la relación intercapa cliente/servidora.

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Significado de los puntos de conexión

– Los puntos de conexión (CPs) y los puntos de terminación de conexión (TCPs) sirven como puntos de referencia dentro de una red de capa, a través de los cuales pasa la información característica.

– Las asociaciones entre los puntos de referencia CPs y TCPs definen la conectividad de la red de capa.

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Significado de los puntos de acceso– Los puntos de acceso (APs) marcan las fronteras funcionales

entre las redes de capa de transporte, donde la información intercapa definida es transferida y donde el camino de capa servidora es delimitado.

– Desde el punto de vista de la capa servidora, el AP es un destino de enrutamiento que puede soportar un camino.

– Desde el punto de vista de la capa cliente, el AP representa un punto en que es posible obtener una capacidad de enlace.

• La función de adaptación queda localizada entre las capas.• Desde el punto de vista de la gestión y el control, se considera

convencionalmente que la función de adaptación y los APs asociados “pertenecen” a la capa servidora.

• Para muchos propósitos prácticos, la frontera de la capa queda en alguna parte entre la función de adaptación y los CPs de la capa cliente.

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Vinculaciones admisibles entre componentes de arquitectura y puntos de referencia resultantes

Par de componentes de arquitectura vinculados Punto de referencia

salida de fuente entrada de fuente uniAdaptación entrada de sumidero Term Camino salida de sumidero AP uni

par fuente/sumidero par fuente/sumidero bisalida de fuente entrada uni uni

Term. Camino entrada de sumidero LC salida uni TCP unipar fuente/sumidero par fuente/sumidero bisalida de fuente entrada uni uni

Term. Camino entrada de sumidero SNC salida uni TCP unipar fuente/sumidero par fuente/sumidero bientrada uni salida uni uni

LC salida uni SNC entrada uni CP unipar fuente/sumidero par fuente/sumidero bientrada uni salida uni uni

LC salida uni LC entrada uni CP unipar fuente/sumidero par fuente/sumidero bientrada de fuente salida de sumidero uni

Adaptación salida de sumidero Adaptación entrada de fuente CP unipar fuente/sumidero par fuente/sumidero Bi

AP: Punto de acceso (access point)bi: BidireccionalLC: Conexión de enlace (link connection)SNC: Conexión de subred (subnetwork connection)

TCP: Punto de conexión de terminaciónTerm Camino: Terminación de camino (trail termination)uni: Unidireccional

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Relación de conectividad cliente/servidor entre redes de capa

Conexión de enlaceConexión

CaminoAPAP

Conexión

Capa cliente

Conexiones

Camino

AP AP

Capa servidoraTCP TCPCP CP CP CP

Adaptaciónintercapa

Adaptaciónintercapa

TCP TCPCP CP





Frontera convencional

entre capa cliente y capa servidora

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Vinculaciones y tipos de puntos de referencia

Conexión de enlace

CP

AP: Punto de acceso (access point)CP: Punto de conexión (connection point)TCP: Punto de conexión de terminación (termination connection point)

SNC

TCP

AP

Fuente

Fuente

Fuente

TCP

Sumidero

Sumidero

Sumidero

AP

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2. SUBDIVISIÓN Y ESTRATIFICACIÓN DE REDES DE TRANSPORTE

2.1 Noción preliminar de subdivisión y estratificación

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Conceptos subdivisión y estratificación – Noción preliminar

– Estratificación:Una red de transporte puede descomponerse en cierto número de capas de red de transporte independientes con una asociación cliente/servidor entre capas adyacentes.

– Subdivisión:Cada red de capa puede subdividirse separadamente de manera que refleje la estructura interna de esa capa o la forma en que será gestionada.

• Los conceptos de subdivisión y estratificación son por tanto ortogonales.

Visiones ortogonales de la estratificación y la subdivisión

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Red de capa detrayecto específico

Red de capa detrayecto específico

Redes de capa demedios de transmisión

Subredes Enlaces

Grupo de acceso Red de capa

Visión de la estratificación(asociación de capas cliente/servidora)

Visión de la subdivisión

a) Concepto de estratificación b) Concepto de subdivisión

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Aplicación del concepto de subdivisión

El concepto de subdivisión es importante en la medida que permite definir:

– La estructura de la red dentro de una red de capa.– Fronteras administrativas entre operadores de red que proporcionan

conjuntamente conexiones dentro de una sola red de capa.– Fronteras de dominio dentro de una red de capa de un mismo

operador para permitir la asignación de objetivos de calidad de funcionamiento a los componentes de arquitectura.

– Fronteras de dominio de enrutamiento dentro de la red de capa de un mismo operador.

– La parte de una red o subred de capa controlada por una tercera parte con fines de enrutamiento (por ejemplo, gestión de la red de cliente).

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El concepto de estratificación de la red de transporte es importante en la medida que permite:

– La descripción de cada red de capa empleando funciones similares.

– El diseño y operación independientes de cada red de capa.– Que cada red de capa posea sus propias capacidades de

operaciones, diagnóstico y recuperación automática de fallas.– La posibilidad de agregar o modificar una red de capa sin que

esto afecte a otras redes de capa desde el punto de vista de la arquitectura.

– La modelación simple de redes que contengan múltiples tecnologías de transporte.

Aplicación del concepto de estratificación

2.2 Concepto de subdivisión

50

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Concepto de subdivisión – Alcance

El concepto subdivisión de redes de capa abarca lo siguiente:

– Subred contenedora.– Subdivisión de subredes.– Matriz.– Descomposición de conexiones de red y subred.– Subdivisión de enlaces.

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Representación de un conjunto de subredes – Subred contenedora

– Una subred se construye representando la implementación física mediante enlaces y subredes comenzando por la matriz que sea la subred más pequeña (indivisible).

– Un conjunto de subredes y enlaces puede representarse de forma abstracta en forma de una subred contenedora de orden superior.

– La forma según la cual se interconectan las subredes contenidas mediante enlaces describe la topología de la subred contenedora.

• Los puertos situados en la frontera de la subred contenedora y la capacidad de interconexión deben representar totalmente, pero no ampliar, la conectividad soportada por las subredes contenidas y los enlaces.

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Subdivisión de subredes

Cualquier subred puede subdividirse en un cierto número de subredes más pequeñas (contenidas) interconectadas mediante enlaces.

– En virtud del concepto subred contenedora, es posible descomponer una subred de alto nivel para mostrar el nivel de detalle requerido.

– La subdivisión de una subred no puede extender o restringir su conectividad:

• Los puertos de la frontera de la subred contenedora y la capacidad de interconexión deben estar representados en las subredes y enlaces contenidos.

• Las subredes y enlaces contenidos no pueden proporcionar una conectividad que no esté disponible en la subred contenedora.

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Ejemplo de subdivisión de redes y subredes de capa

El siguiente ejemplo indica los dos primeros niveles de la subdivisión recurrente de una red de capa global:

– Primer nivel de subdivisión: La porción internacional y las porciones nacionales de la red de capa

– Segundo nivel de subdivisión: Las porciones de tránsito y porciones de acceso y núcleo de las porciones nacionales de la y de la porción internacional de la red de capa.

– A continuación se ilustra esta subdivisión recurrente de una red de capa global.

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Ejemplo de subdivisión de redes y subredes de capa – Esquema

Subred de la parte nacional

Subred de la parte internacional

Subred de la parte local deuna subred de la parte nacional

Subred de la parte de tránsito deuna subred de la parte nacional

Red de capa

1. Primer nivel de subdivisión

2. Segundo nivel de subdivisión

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Descomposición de conexiones

Una conexión de red o conexión de subred puede descomponerse en una concatenación de otras entidades de transporte (enlace o conexión de subred) que refleje la subdivisión de una subred.Las diapositivas siguientes ilustran dos ejemplos de descomposición de conexiones:

• Descomposición de una conexión de red.• Descomposición de una conexión de subred.

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Descomposición de una conexión de red – Esquema

CP: Punto de conexiónLC: Conexión de enlaceSNC: Conexión de subredTCP: Punto de conexión de terminación

CP CP CP CPLC LC CPCPSNC SNCSNC SNC

CP CPLC

Subred

CP CP CP CPLC LC

TCPTCPSNC SNCSNC SNC

CP CPLC

Subred

Conexión de redConexión de red descompuesta en una concatenación de 4 conexiones de subred y 3 conexiones de enlace.

Conexión de subred descompuesta en una concatenación de 4 conexiones de subred y 3 conexiones de enlace.

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Relación entre la subdivisión de subredes y la descomposición de las conexiones

Red de capa

CaminoCP: Punto de conexiónLC: Conexión de enlaceSNC: Conexión de subred

CP CP CP CPLC LC CPCP SNC SNC SNC

Camino

Conexión de subred descompuesta en una concatenación de 3 conexiones de subred y 2 conexiones de enlace.

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Subdivisión de enlace– Un enlace se construye agrupando un conjunto de conexiones

de enlace, la unidad más pequeña de capacidad gestionable, que son equivalentes para fines de enrutamiento.

– Los enlaces se pueden agrupar también para proporcionar cualquier visibilidad de capacidad deseada.

– Los enlaces pueden ser subdivididos de dos formas:a)Subdivisión en un conjunto de enlaces paralelos (o conexiones de

enlace).b)Subdivisión en una disposición en serie de

<conexión de enlace – subred – conexión de enlace>.• Los enlaces subdivididos pueden aún subdividirse recursivamente.• A continuación se ilustra la subdivisión en paralelo y en serie de un enlace.

60

Subdivisión en paralelo y en serie de un enlace – Esquemas

(a) Subdivisión en paralelo de un enlace

(b) Subdivisión en serie de un enlace

Subred A Subred B

Enlace compuesto

Enlaces componentes

Subred A Subred C Subred B

Enlace compuesto en serie

Enlaces componentes

Subred A Subred B

2.3 Concepto de estratificación

61

62

Concepto de estratificación – Alcance

El concepto estratificación de redes de transporte abarca los siguientes asuntos específicos:

– Relación cliente/servidor entre capas adyacentes.– Función de adaptación entre redes de capas.– Multiplexión.– Multiplexión inversa.

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Concepto de estratificación

Una red de transporte puede descomponerse en cierto número de redes de capa independientes con una relación cliente/servidor entre redes de capa adyacentes.

– Una red de capa describe la generación, transporte y terminación de una información característica determinada.

– Las redes de capa identificadas en este modelo funcional de red de transporte no deben confundirse con las capas del modelo de referencia OSI (Rec. UIT-T X.200).

• Una capa OSI ofrece un servicio específico que utiliza uno de entre varios protocolos diferentes.

• Por el contrario, una red de capa ofrece el mismo servicio empleando un protocolo específico (información característica).

64

Red de capa cliente

Ilustración de la relación cliente/servidor entre redes de capa adyacentes

Red de capa servidor

Conexión soportada por un camino en lared de capa servidor

65

Relación cliente/servidor

La relación cliente/servidor entre redes de capa adyacentes es una asociación entre dichas redes realizada por una función de adaptación para permitir que un camino de la red de capa servidora soporte la conexión de enlace de la red de capa cliente.

– El concepto de adaptación es usado para describir cómo se modifica la información característica de la red de capa cliente de forma que pueda transportarse por un camino en la red de capa servidora.

– Desde el punto de vista funcional de la red de transporte, la función de adaptación está situada entre las redes de capa.

• Todos los puntos de referencia pertenecientes a una misma red de capa pueden visualizarse situándolos en un solo plano, como es el caso de una red de capa limitada por grupos de acceso.

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Relación cliente/servidor

– La relación cliente/servidor puede ser de alguno de los siguientes tres tipos:

• Relación uno a uno: representa el caso de una sola conexión de enlace de capa de cliente soportada por un solo camino de capa de servidor.

• Relación de muchos a uno: se suele implementar usando técnicas de multiplexión.

• Relación de uno a muchos: se suele implementar usando técnicas de multiplexión inversa.

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Multiplexión

La relación cliente/servidor de muchos a uno representa el caso de varias conexiones de enlace de redes de capa de cliente que son transportadas por un camino de capa de servidor.

– Se utilizan técnicas de multiplexión para combinar las señales de la capa de cliente.

– Las señales de cliente pueden ser del mismo tipo o de tipos diferentes.

– La función de adaptación puede consistir de procesos específicos para cada señal de cliente y procesos comunes asociados con la señal de capa de servidor.

• A continuación se ilustra el modelo funcional de la multiplexión general.

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Relación cliente/servidor de «muchos a uno»: Multiplexión

Conexión de enlacede capa de cliente n

Camino de capa de servidor

Conexión de red de capa de servidor

Conexión de enlacede capa de cliente 1

Conexión de enlacede capa de cliente 2

Terminación de camino

Proceso específico

Proceso específico

Proceso específico

Proceso común

Función de adaptación intercapa

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Multiplexión inversaLa relación cliente/servidor de uno a muchos representa el caso de una conexión de enlace de capa de cliente que es soportada por varios caminos de capa de servidor en paralelo.

– Se utilizan técnicas de multiplexión inversa (por ejemplo, multiplexión inversa ATM, concatenación virtual) para distribuir la señal de capa de cliente.

– Las señales de servidor pueden ser del mismo tipo o de tipos diferentes.

– Si se introduce la multiplexión inversa en una red existente, ello no deberá imponer requisitos adicionales a la red.

– El interfuncionamiento de capa es posible entre un camino único de capa de servidor que soporte la señal de cliente íntegra y los caminos de capa de servidor n de la señal de multiplexión inversa, si las dos redes de capa de servidor tienen similar información característica.

70

Modelo funcional de la multiplexión inversa

La multiplexión inversa se lleva a cabo mediante una subcapa de multiplexión inversa que incluye una función de terminación de camino de multiplexión inversa (I_TT) y una función de adaptación de multiplexión inversa (X[Y,Z]/I).

– La función de terminación de camino de multiplexión inversa representa la supervisión del camino para la señal combinada.

– La función de adaptación de multiplexión inversa realiza el desintercalado/intercalado de la señal combinada que llega o sale de cada uno de los caminos individuales de capa de servidor n.

– Estas dos funciones de subcapa y las funciones de terminación de red de capa de servidor n (X[Y,Z]_TT) forman la función compuesta de terminación de camino de multiplexión inversa (Ic_TT).

– A continuación se ilustra el modelo funcional de la multiplexión inversa general.

71

Relación cliente/servidor de «uno a muchos»: Multiplexión inversa

X/Cliente

X

….….

X_AP

X_TCP

Cliente_CP

Este CI no estádisponible parasupervisión en la red

Subc

apa

de m

ultip

lexi

ón in

vers

a

X/Cliente

X_AP

Xv1 2 XY

Terminación de caminode multiplexión inversa

Función de adaptación de multiplexión inversa

Terminación de camino de capa de servidor

=

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Diversidad de enrutamientos y retraso diferencial en la multiplexión inversa

Los caminos de capa de servidor n para la multiplexión inversa pueden ser de diferentes redes de capa, por lo que cada uno de esos caminos puede tener diferentes enrutamientos (diversas rutas) y puede presentar retrasos de señal distintos.

– La función de sumidero de adaptación de multiplexión inversa debe compensar estas diferencias de retraso (retraso diferencial) para intercalar las señales individuales a fin de recrear la señal combinada.

– El retraso diferencial máximo es específico de cada aplicación.• La gama de detección del retraso diferencial debe ser mucho mayor que el

retraso máximo que podría ser compensado para impedir que se produzcan efectos aleatorios, lo cual podría perturbar el transporte sin ser detectado.

• Un retraso diferencial superior al retraso máximo que puede ser compensado producirá una alarma.

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Calidad de servicio de la subcapa de multiplexión inversa

La calidad de servicio del camino de subcapa de multiplexión inversa está definida por dos factores principales:

– La calidad de servicio de cada uno de los caminos de capa de servidor suministrado por las funciones de terminación de camino de capa de servidor; y

– Las fallas detectadas a través del proceso de reintercalado suministrado por la función de terminación de camino de subcapa de multiplexión inversa.

• En los puntos de medición intermedios (es decir, monitores no intrusivos), sólo está disponible la calidad de servicio de cada uno de los caminos de capa de servidor.

• La introducción de la multiplexión inversa no deberá imponer una funcionalidad de supervisión adicional para los caminos de capa de servidor.

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Número de caminos de capa servidor en la multiplexión inversa

El número de caminos de capa de servidor necesarios en la multiplexión inversa depende de las características de la señal de la capa de cliente y/o de decisiones de gestión.

– En caso de una señal de cliente con una anchura de banda fija, el número de caminos de capa de servidor es también fijo.

– En el caso de una señal de cliente con una anchura de banda variable, el número de los caminos de capa de servidor podría también ser variable.

– En el caso de una conexión bidireccional, el número de los caminos de capa de servidor en ambos sentidos podría ser diferente.

– El número de caminos de capa de servidor podría cambiar a petición (p. ej., a petición del operador de red, a petición de la capa de cliente) o en caso de falla.

• En el primer caso, el cambio no debe afectar al servicio.• En el último caso, uno o varios caminos de capa de servidor podrían no estar

disponibles debido a las fallas en la red.

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Fallas de caminos en la multiplexión inversa

Los caminos de la capa de servidor para la multiplexión inversa pueden ser afectados por eventos de falla distintos y no necesariamente de forma simultánea.

– Se debe utilizar un enrutamiento diferente de cada uno de los caminos de capa de servidor a fin de reducir al mínimo la posibilidad de que una sola falla afecte a todos los caminos de capa de servidor.

– La disminución de la anchura de banda debido a un camino defectuoso afectará al servicio, mientras que el aumento de la anchura de banda debido a la recuperación de un camino defectuoso puede no afectar el servicio.

2.4 Descomposición de las redes de capa

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Redes de capaRedes de capa

Redes de capa de trayecto

Redes de capa de trayecto

Redes de capa de medios de transmisión


Redes de capa de sección


Redes de capa de medios físicos


Clasificación de las redes de capa de transporteEl grupo funcional de transporte admite la siguiente clasificación de las redes de capa:

– Red de capa de trayecto.– Red de capa de medios de transmisión.

• Red de capa de sección.• Red de capa de medios físicos.

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Redes de capa de trayectoUna red de capa de trayecto proporciona la capacidad de transferencia de información necesaria para el soporte de varios tipos de servicios.

– Las redes de capa de trayecto son independientes de las redes de capa de medios de transmisión.

– La conectividad de los trayectos (es decir, caminos de capa de trayecto) es controlada por un proceso que es invocado directamente o indirectamente por procesos de gestión de camino de la capa cliente.

• Ejemplos de redes de capa de trayecto:– Red de capa DS3– Red de capa VC4 de SDH.– Red de capa de trayecto virtual ATM.– Red de líneas arrendadas (red de capa de trayecto que proporciona servicios de transporte

típicamente una red privada).– La descripción de la red de capa de trayecto constituye la aplicación principal de la

Recomendación UIT-T G.805, que es el documento base de esta Presentación.

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Una red de capa de medios de transmisión está soportada por caminos y conexiones de enlace, pero no se proporciona conexiones de subred.

– Una red de capa de medios de transmisión puede depender de los medios físicos utilizados para la transmisión tales como la fibra óptica o la radio.

– Las redes de capa de medios de transmisión se dividen en:• Redes de capa de sección.• Redes de capa de medios físicos.

Ejemplos de redes de capa de medios de transmisión:– Red de capa con inversión de marca codificada (CMI) a 139264 kbit/s.– Red de capa de sección múltiplex STM-4.

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Las redes de capa de sección representan la implementación de todas las funciones que proporcionan la transferencia de información entre ubicaciones en las redes de capa de trayecto.

– La red de capa de sección determina el formato de la información en la red de transporte.

– Las secciones (es decir, los caminos de capa de sección) terminan en los puntos de acceso de la capa de trayecto, y su conectividad es determinada por un proceso que es invocado indirectamente por los requisitos de transporte de las capas de trayecto, lo que es determinado por los procesos de gestión de capa de trayecto.

– La red de capa de sección puede descomponerse en redes de capa de sección específica.

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Las redes de capa de medios físicos se refieren a los medios reales por fibra, hilo metálico o canales de radiofrecuencia que soportan una red de capa de sección.

– La red de capa de medios físicos puede descomponerse en redes de capa de medios físicos específicos para representar, por ejemplo, la multiplexión por división de longitud de onda.

– Como para la red de capa más inferior (p. ej., la red de capa de medios físicos) no existe una red de capa servidora, son los medios de transmisión y no el camino quienes soportan directamente la conexión de red.

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Descomposición de la red de capa de trayecto en redes de capa de trayecto específicas

Dentro de una red de capa de trayecto es posible identificar un conjunto de redes de capa de trayecto específicas que pueden ser gestionadas de forma independiente por un operador de red.

– Cada red de capa de trayecto específica puede:• Tener la capacidad de transferencia de información necesaria para soportar

diversos tipos de servicios y otras redes de capa de trayecto específicas como clientes.

• Poseer la red de capa de medios de transmisión u otras redes de capa de trayecto específicas como servidores.

– La descomposición real utilizada para generar las redes de capa de trayecto específicas es función de la tecnología.

• Cada red de capa de trayecto específica puede tener una tecnología independiente y es probable que se establezcan trayectos en forma independiente a través de distintas redes de capa de trayecto específicas.

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Descomposición de la red de capa de medios de transmisión en capas de medios de transmisión específicas

Dentro de una red de capa de medios de transmisión es posible identificar un conjunto redes de capa de medios específicas que pueden ser administradas de forma independiente por un operador de red.

– En la descomposición de la red de capa de medios de transmisión es posible identificar redes de capa de sección y redes de capa de medios físicos.

– La conectividad de una capa de medios de transmisión no puede modificarse directamente mediante una acción de gestión.

• Los adelantos en las tecnologías disponibles para la implementación de la red de capa de medios de transmisión permitirán en el futuro próximo la modificación de la capa de medios de transmisión mediante acciones de gestión normalizadas.

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Descomposición de redes de capa específicas en subcapas

A menudo es conveniente identificar subcapas dentro de una red de capa específica, con el propósito de identificar funciones de tratamiento de transporte y puntos de referencia adicionales.

– Una subcapa está incorporada en la red de capa específica.

– La distinción entre una red de capa y una subcapa radica en que a la subcapa no pueden acceder directamente los clientes fuera de la red de capa en que está incorporada, y que la subcapa no ofrece un servicio de transporte a una red cliente.

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Principio general de la descomposición de redes de capas

La descomposición de las redes de capa en subcapas o sub-estratificación se basa en el siguiente principio general:«Es posible efectuar la descomposición de una red de capa ampliando las terminaciones de camino, los puntos de conexión (terminación) de la red de capa, o las funciones de adaptación intercapa.»

– A continuación se ilustra la generación de nuevas subcapas mediante este principio de expansión (subdivisión) funcional y el concepto de sub-estratificación.

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Generación de subcapas mediante expansión funcional

(b) Expansión de la función de terminación de camino

TCP CP

CP

TCP

(c) Expansión de un punto de conexión

(a) Expansión de la función de adaptación intercapa

CP: Punto de conexiónTCP: Punto de conexión de terminación

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Concepto de sub-estratificación – Esquema

CP CP

Conexión de enlace

Camino

Conexión de enlace

TCP

Conexión de enlace

TCP

Camino de subcapa

Conexión dered de subcapa

TCPTCP

Camino de subcapa

Conexión dered de subcapa

CP: Punto de conexiónTCP: Punto de conexión de terminación

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Ejemplos de aplicaciones de la descomposición de redes de capa

Los siguientes son algunos ejemplos importantes de aplicaciones de la descomposición de redes de capa en subcapas (sub-estratificación):

– Identificación de esquemas de protección de camino, mediante la expansión de la terminación del camino.

– Identificación de esquemas de protección de subcapa, mediante la expansión del punto de conexión.

– Identificación de una subcapa que describe un camino que supervisa una conexión en cascada.

– Expansión del punto de conexión.

89

BIBLIOGRAFÍA

90

Bibliografía – Arquitecturas genéricas de redes de transporte

– Mike Sexton and Andrew Reid. Broadband networking: ATM, SDH and SONET. Boston: Artech House, 1997.

– Recomendación UIT-T G.800 (09/2007), Arquitectura funcional unificada de las redes de transporte .

– Recomendación UIT-T G.805 (03/2000), Arquitectura funcional genérica de las redes de transporte.

– Recomendación UIT-T G.807/Y.1302 (07/2001), Requisitos de la red de transporte con conmutación automática.

– Recomendación UIT-T G.809 (03/2003), Arquitectura funcional de las redes de capa sin conexión.

– Recomendación UIT-T G.872 (11/2000), Arquitectura de las redes de transporte ópticas.

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– Recomendación UIT-T Y.1311 (03/2002), Redes privadas virtuales basadas en red – Arquitectura y requisitos de servicio genéricos

.– Recomendación UIT-T Y.2012 (04/2010), Requisitos

funcionales y arquitectura de la red de próxima generación.

– Recomendación UIT-T Y.2611 (12/2006), Arquitectura general de las redes futuras basadas en paquetes.

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– Recomendación UIT-T G.902 (11/1995), Recomendación marco sobre redes de acceso funcional – Arquitectura y funciones, tipos de accesos, gestión y aspectos del nodo de servicio.

– Recomendación UIT-T Y.1231 (11/2000), Arquitectura de red de acceso IP.

– Recomendación UIT-T G.703 (11/2001), Características físicas y eléctricas de las interfaces digitales jerárquicas.

– Recomendación UIT-T I.361 (02/1999), Especificación de la capa modo de transferencia asíncrono de la RDSI-BA.

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– Recomendación UIT-T G.803 (03/2000), Arquitecturas de redes de transporte basadas en la jerarquía digital síncrona.

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– Recomendación UIT-T G.8110/Y.1370 (01/2005), Arquitectura de la red de capa con conmutación por etiquetas multiprotocolo.

– Recomendación UIT-T G.8110.1/Y.1370.1 (11/2006), Arquitectura de red de capa para conmutación por etiquetas multiprotocolo en la red de transporte (T-MPLS).

– Recomendación UIT-T G.8010/Y.1306 (02/2004), Arquitectura de redes de capa Ethernet.

– Recomendación UIT-T Y.1418 (02/2008), Red de capa seudoalámbrica.

arquitectura de las redes de transporte cvm

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