ARQUITECTURA IP/ATM

La arquitectura IP/ATM es un tipo de protocolo que se encuentra combinada con dos protocolos con caractersticas diferentes pero que a partir de los aos 90 se vio en la necesidad de unir estas dos, debido a que el gran auge de la Internet y su explosivo crecimiento gener un dficit de ancho de banda.

Del mismo modo, se plantearon la necesidad de aprovechar mejor los recursos de red existentes, sobre todo la utilizacin eficaz del ancho de banda de todos los enlaces. Con los protocolos habituales de encaminamiento ese aprovechamiento del ancho de banda global no resultaba efectivo. Por tal razn se plante que la mejor opcin para solucionar este inconveniente era combinar el protocolo IP y el Protocolo ATM:

Protocolo IP Es el protocolo de internet que se encarga del direccionamiento de los datagramas de informacin y de la administracin del proceso de fragmentacin de dichos datagramas; donde los datagramas se pueden definir como la transferencia de unidad que utiliza el IP en algunos casos, para identificar en forma ms especfica los datagrama internet o datagrama IP.

Wikipedia (s.f.), refiere Internet Protocol (IP) es un protocolo de comunicacin de datos digitales clasificado funcionalmente en la Capa de Red segn el modelo internacional OSI. Este protocolo se caracteriza por:

No ser orientado a conexin. La transmisin en unidades denominadas datagramas. No corregir errores ni controlar la congestin. No garantizar la entrega en secuencia. No contener suma de verificacin para el contenido de datos del datagrama, solamente para la informacin del encabezado.

Protocolo ATMSegn Francisco Santone S. en su pgina web Neutron.ing refiere ATM (Asynchronous Transfer Mode / "Modo de Transferencia Asyncrono")es un protocolo de transporte de alta velocidad, sus implementaciones actuales son en la red local en compaas que requieren grandes anchos de banda (ATM es capaz de ofrecer servicios de hasta 155 Mbps) y en la red amplia como backbone de conmutacin de las redes que lo requieren y que adems tiene factibilidad de conexin a redes de alta velocidad (Principalmente carriers y proveedores de servicio). Otro concepto clave es que ATM est basado en el uso de conmutadores. Hacer la comunicacin por medio de un conmutador (en vez de un bus) tiene ciertas ventajas: Reserva de ancho de banda para la conexin, Mayor ancho de banda, Procedimientos de conexin bien definidos, Velocidades de acceso flexibles. ATM es una arquitectura estructurada en capas que permite que mltiples servicios como voz y datos vayan mezclados en la misma red. Tres de las capas han sido definidas para implementar los rasgos del ATM.ATM es radicalmente un nuevo tipo de tecnologa de switching basada en celdas, est basada en ISDN Broadband (B-ISDN). ATM se dio a conocer en el mundo a partir de 1990. Si usamos ATM, la informacin a enviar es dividida en paquetes de longitud fija. Estos son mandados por la red y el destinatario se encarga de poner los datos en su estado inicial. Los paquetes en ATM tienen una longitud fija de 53 bytes. Siendo la longitud de los paquetes fija, permite que la informacin sea transportada de una manera predecible. El hecho de que sea predecible permite diferentes tipos de trafico en la misma red.Los paquetes estn divididos en dos partes, la cabecera y payload. El payload (que ocupa 48 bytes) es la parte del paquete donde viaja la informacin, ya sean datos, imgenes o voz. La cabecera (que ocupa 5 bytes) lleva el mecanismo direccionamiento.

IP/ATMAhora Bien, conociendo las enormes ventajas que ofrece IP para la interconexin, as como las ventajas de ATM para la prestacin de servicios con QoS garantizada, podramos considerar que una red ptima debera ser la combinacin de estas dos tecnologas. Para llegar a comprender los ltimos avances en este sentido es necesario revisar varios modelos que se vienen usando hasta el momento. Por tal razn, al combinar estos dos protocolos y formar la arquitectura IP/ATM con el fin de solventar el problema que se present por las pocas direcciones ip que este ofrece limitando al internet a crecer por lo que se disea la arquitectura IP/ATM para ofrecer servicios de transporte para diferentes tipos de trfico a diferentes velocidades usando, como soporte, un limitado nmero de enlaces de comunicaciones de elevado ancho de banda.

En tal sentido, la arquitectura IP/ATM es un grupo de servicios para la comunicacin en redes de modo de transferencia asncrona que pueden usarse como alternativas a la emulacin de LAN. IP/ATM se controla mediante dos componentes principales: el cliente IP/ATM y el servidor IP/ATM incluye un servidor ARP de ATM y un servicio de servidor o en un conmutador ATM.ARQUITECTURA IPv4IPv4 es la versin 4 del Protocolo IP (Internet Protocol). Esta fue la primera versin del protocolo que se implement extensamente, y forma la base de Internet, ya que es el principal protocolo utilizado en el Nivel de Red del Modelo TCP/IP para Internet.

IPv4 es un protocolo orientado hacia datos que se utiliza para comunicacin entre redes a travs de interrupciones (switches) de paquetes ,usa direcciones de 32 bits, limitndola a 232 = 4.294.967.296 direcciones nicas, muchas de las cuales estn dedicadas a redes locales, LANs. Por el crecimiento enorme que ha tenido del Internet, mucho ms de lo que esperaba, cuando se dise IPv4, combinado con el hecho de que hay desperdicio de direcciones en muchos casos, ya hace varios aos se vio que escaseaban las direcciones IPv4. Cabe destacar que, la arquitectura IPv4 cada computadora se le asigna una direccin lgica de 32-bits que se divide en dos partes: el nmero de red y el nmero de computadora. Los 32 bits son divididos en 4 grupos de 8 bits, separados por puntos, y son representados en formato decimal.

Este protocolo IP version 4 trabaja bajo las 4 capas que constituyen el protocolo TCP/IP: Aplicacin, Presentacin, Sesin y transporte, fue diseado para usarse en sistemas interconectados de redes de comunicacin computacional de conmutacin de paquetes Alguna de las caractersticas son: Es un protocolo de un servicio de datagramas no fiable (tambin referido como de mejor esfuerzo). No proporciona garanta en la entrega de datos. No proporciona ni garantas sobre la correccin de los datos. Puede resultar en paquetes duplicados o en desorden.

Cabecera principal de IPv4

ARQUITECTURA IPv6 El protocolo de internet versin 6 o IPv6, tambin conocido como IPng (Internet Protocol Next Generation), es la versin 6 del protocolo de internet (IP) y est definido en el RFC 2460. Este protocolo fue diseado por Steve Deering y Craig Mudge con la finalidad de ofrecer una mayor flexibilidad y eficiencia para resolver una amplia gama de nuevos problemas que el protocolo IPv4 presenta. Sus caractersticas Plug & Play: Autoconfiguracin. Seguridad intrnseca en el ncleo del protocolo (IPsec). Multicast: Envo de un mismo paquete a un grupo de receptores. Anycast: Envo de un paquete a un receptor dentro de un grupo. Paquetes IP eficientes y extensibles, sin fragmentacin en los routers, alineados a 64 bits y con una cabecera de longitud fija, ms simple, que agiliza su procesado por parte del router. Posibilidad de paquetes con carga til (datos) de ms de 65.535 bytes. Enrutamiento ms eficiente en el troncal (backbone) de la red, debido a una jerarqua de direccionamiento basada en la agregacin. Renumeracin y multi-homing que facilita el cambio de proveedor de servicios. Caractersticas de movilidad.

Cabecera principal del IPv6

Version: Tipo de IP utilizada en 4 bits. Traffic Class: Tipo de trfico (asignacin de prioridades al trfico segn necesidades). Flow Label (etiqueta de flujo): Tratamiento eficiente de flujos de informacin.Payload Length: Tamao de datos enviados en la trama. Next Header: Indicador de cabeceras adicionales o de extensin. Hop Limit: Lmite de saltos (antiguo TTL IPv4).IPV6 vs. IPV4

IPv4 Direcciones de 32 bits. 4.294.967.296 direcciones de red diferentes. Desperdicio de direcciones IPv4:1. Enorme crecimiento de Internet.2. Se asignaron bloques de direcciones grandes (de 16,71 millones de direcciones) a pases, e incluso a empresas.3. Direcciones no utilizadas debido a divisin de red en subredes.Subred con 80 hosts, se necesita una subred de 128 direcciones, 48 direcciones restantes no se utilizan. Cantidad de direcciones insuficiente para la demanda. Broadcast. Fragmentacin en hosts y routers. Incorpora checksum en cabeceras. Arquitectura plana.

IPv6 Direcciones de 128 bits. 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 direcciones (670 mil billones direcciones/mm2) . Capacidad de ofrecer nuevos servicios: Movilidad, Calidad de Servicio (QoS), Privacidad, Seguridad. Multicast y Anycast. Fragmentacin en hosts. No incorpora checksum en cabeceras. Arquitectura Jerrquica.

IP SOBRE SHDNueva generacin de redes, troncales:

Bsicamente, SDH es un protocolo de transporte (el cual se encuentra en la primera capa en el modelo OSI) basado en la existencia de una referencia temporal comn, lo que circula mensajes destinados a distintos receptores y procedentes de fuentes distintas por la misma lnea de transmisin de datos. Usando como referencia el modelo OSI, SDH es comnmente visto como un protocolo de nivel uno, es decir, un protocolo de la capa fsica de transporte. En este papel, acta como el portador fsico de aplicaciones de nivel 2 a 4, esto es, es el camino en el cual trfico de superiores niveles tales como IP o ATM es transportado. En palabras simples, podemos considerar a las transmisiones SDH como tuberas las cuales portan trfico en forma de paquetes de informacin. Estos paquetes son de aplicaciones tales como PDH, ATM o IP. Se puede establecer que el estndar SDH permite el transporte de muchos tipos de trfico tales como voz, video, multimedia, y paquetes de datos como los que genera IP. Para ello, su importancia es, esencialmente, el mismo: gestionar la utilizacin de la infraestructura de fibra. Lo que significa gestionar el ancho de banda eficientemente mientras porta varios tipos de trfico, detectar fallos y recuperar de ellos la transmisin de forma transparente para las capas superiores

Las principales tipologas que encontramos en cualquier sistema de red de transporte SDH implementado a da de hoy son las siguientes:

-Multiplexin digital: El trfico digital puede ser portado mucho ms eficientemente y permite la monitorizacin de errores, para propsitos de calidad. -Fibra ptica: ste es el medio fsico ms desarrollado en las redes de transporte actuales, ya que tiene mayor capacidad de portar trfico que los coaxiales o los pares de cobre lo que conduce a una disminucin de los costes asociados al transporte de trfico.

-Esquemas de proteccin: stos han sido estandarizados para asegurar la disponibilidad del trfico. Si ocurriera una falla o una fractura de fibra, el trfico podra ser conmutado a una ruta alternativa, de modo que el usuario final no sufriera disrupcin alguna en el servicio.

-Topologas en anillo: Esto es porque, si un enlace se perdiera, hay un camino de trfico alternativo por el otro lado del anillo. Los operadores pueden minimizar el nmero de enlaces y fibra ptica desplegada en la red. Esto es muy importante ya que el coste de colocar nuevos cables de fibra ptica sobre el terreno es muy caro.

-Gestin de red: La gestin de estas redes desde un nico lugar remoto es una prestacin importante para los operadores. Se ha desarrollado software que permite gestionar todos los nodos y caminos de trfico desde un nico computador.

-Sincronizacin: Si no se garantiza la sincronizacin puede producirse una degradacin considerable en las funciones de la red e incluso el completo fallo de la misma.

Aunque la tecnologa IP sobre SDH es viable su aplicacin es reducida al envo de datos en alta capacidad, ATM por el otro lado es una plataforma multi servicios pero tiene el inconveniente de tener demasiado overhead. Se abre la puerta para otra tecnologa, la cual pretende eliminar las dos capas ATM y SDH para que el protocolo IP sea enviado directamente sobre la capa ptica, se est hablando de IP sobre WDM o DWDM.

IP SOBRE WDM

Ip sobre WDM. WDM existe porque la fibra existe y est en lugar. WDM proporciona mucho ancho de banda, e IP ofrece gran convergencia que es una combinacin premiada. IP estar en la red porque es una capa reditogeneradora, considerando que WDM es una capa reductora de costos que tambin proporciona alta capacidad. ATM y SONET/SDH no agregan mucho valor al transporte de datos, porque Sonet/SDH se dise para circuitos de switcheo mundial, donde granularmente el ancho de banda bsico era de 64Kbps, cuando los datos no eran tan predominantes como en la actualidad. El valor de ATM u SONET/SDH tambin se minimiza porque IP entrega la calidad de servicio en forma potencial.

IP sobre WDM involucra la capa IP en problemas de integracin protocolar, por ejemplo, un desafo es encontrar las tcnicas para router, la longitud de onda y asignacin de longitud de onda para construir redes pticas basadas en lightpath. Debajo de la capa IP, se encuentra la fibra ptica usando WDM, es la tecnologa de lnea de cables ms prometedores, mientras ofrecen una enorme capacidad de red exigida por el crecimiento continuo de internet. La tecnologa WDM se pondr ms atractiva como baje el precio de los sistemas WDM. Las redes pticas WDM pueden solucionarse con el crecimiento continuo del trfico de internet aprovechndose de la infraestructura de fibra existente. El uso de la tecnologa WDM puede aumentar el uso del ancho de banda de la fibra significativamente. La mayora del trfico de datos que cruza las redes IP. Casi todas las aplicaciones de dato de usuario final usa IP. El trfico de voz convencional tambin puede ser paquetizado con tcnicas de voz sobre IP. IP/WDM hereda la flexibilidad y adaptabilidad que ofrecieron los protocolos de control de IP. IP/WDM puede lograr o puede apuntar para lograr la demanda en ancho de banda dinmica (tiempo real) en las rede pticas.

NUEVAS TECNOLOGAS SDSL Y ADSL La tecnologa SDSL es una forma de servicio de la lnea del suscriptor Digital (DSL) que proporciona justamente igual ancho de banda para subida y bajada de datos y justamente transferencias directas. SDSL era una de las formas ms tempranas de DSL para no requerir lneas telefnicas mltiples. Hasta que las compaas adsl no ofrezcan datos reales sobre la velocidad de bajada, su coste es relativamente ms caro que la conexin ADSL y no permite usarse simultneamente con una conexin telefnica. Esta vendra a ser la solucin idnea para aquellas empresas que requieren de un ancho de banda simtrico que otras soluciones como el ADSL no pueden ofrecer, ya sea por su naturaleza asimtrica o por la limitacin en calidad de servicio impuesta por la red del operador incmbete. Tambin se puede hablar de la tecnologa ADSL, la cual es una tcnica de transmisin que, aplicada sobre los bucles de abonado de la red telefnica, permite la transmisin sobre ellos de datos sobre a alta velocidad. Para ello utiliza frecuencias ms altas que las empleadas en el servicio telefnico y sin interferir en ellas, permitiendo as el uso simultneo del bucle para el servicio telefnico y para acceder a servicios de datos a travs de ADSL. Esta se caracteriza por ser asimetra los sistemas ADSL supone que ofrece una mayor capacidad de transmisin en el llamado "sentido descendente" (de la red de telecomunicaciones al usuario) que en "sentido ascendente" (del usuario a la red).

Permite el acceso a Internet de banda ancha, lo que implica una velocidad superior a una conexin por mdem en la transferencia de datos, ya que el mdem utiliza la banda de voz y por tanto impide el servicio de voz mientras se use y viceversa.

Actualmente, las empresas de telefona estn implantando versiones mejoradas de esta tecnologa como ADSL2 y ADSL2+ con capacidad de suministro de televisin y video de alta calidad por el par telefnico, lo cual supone una dura competencia entre los operadores telefnicos y los de cable, y la aparicin de ofertas integradas de voz, datos y televisin, a partir de una misma lnea y dentro de una sola empresa, que ofrezca estos tres servicios de comunicacin. El uso de un mayor ancho de banda para estos servicios limita an ms la distancia a la que pueden funcionar, por el par de hilos. Ventajosamente esta tecnologa ofrece la posibilidad de hablar por telfono al mismo tiempo que se navega por Internet, ya que, como se ha indicado anteriormente, voz y datos trabajan en bandas separadas por la propia tecnologa ADSL y por filtros fsicos (splitters y microfiltros). Pero presenta inconvenientes en cuento La calidad del servicio, pues depende de factores externos, como interferencias en el cable o distancia a la central, al no existir repetidores de seal entre sta y el mdem del usuario final.