Metodología para la Gestión de Desempeño una de Red MPLS Aplicando TMN

Gerardo Garrido, Alfonso Angeles y Ernesto Quiroz

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Resumen. Se describe el desarrollo de una metodología para redes MPLS usando el modelo de Gestion de Redes TMN, previendo la forma de operación y la afectación que pueda tener en el desempeño de la misma red, y poder determinar mejoramientos en la Calidad de Servicio, con objeto de los niveles de operación en redes orientadas a conexión. Introducción La década de los noventa ha sido calificada como la “ década del proceso distribuido”, debido a que en el campo de las tecnologías de la información, la tendencia más importante en estos momentos la constituyen los sistemas distribuidos de redes de computadores. Al crecer la complejidad de los sistemas se hace necesario aplicar técnicas y herramientas que permitan llevar a cabo la gestión de manera organizada y automatizada para garantizar que los sistemas funcionen y, cuando no es así, minimizar el tiempo en el que el sistema está fuera de operación, es decir, optimizando la fiabilidad y la disponibilidad [Alfang2000]. Si a esto se añade un ámbito de múltiples proveedores la resultante es en una labor bastante compleja y difícil [Bern93], [Bjer94], [Bjer98] puesto que cada fabricante proporciona sistemas y protocolos de gestión propietarios que, aunque con conceptos similares, difieren en cuanto a semántica, caracterización y funcionalidad. Lo anterior nos lleva a la necesidad de un sistema estructurado de operación, administración, mantenimiento y aprovisionamiento (Operation, Administration, Management and Provisioning: OAM&P) de redes y servicios basado en una normativa que sea independiente de los equipos, sistemas y de las arquitecturas propietarias [Grif95], [Lewis95], [Lewis97]. La solución mas recomendable se encuentra en la Red de Gestión de Telecomunicaciones (Telecommunication Management Network: TMN) [M3010], [Cohen94], [Sahi94]. Que aun que en los estudios realizados TMN sigue teniendo cierta influencia en las mejoras de las nuevas filosofías de gestión en redes como el la Gestión de Redes basadas en Políticas (PMNM), la cual tiene impacto en la supervisión y reconfiguracón en los elementos de red y poder introducir nuevos servicios, de acuerdo con la jerarquía distribuida de TMN. [Geor99] Desarrollo La Red de Gestión de las Telecomunicaciones (TMN) La metodología que se aplicará sigue las recomendaciones de la ITU-T (M.3020), que especifica la metodología UTRAD (Requisitos unificados, análisis y diseño de la especificación de interfaz TMN), la cual se basa en derivar las especificaciones de interfaz de acuerdo a las exigencias del consumidor, el análisis y el diseño. La UTRAD especifica un proceso trifásico iterativo, las fases y sus salidas son: (a) Requisitos de la fase → de los requisitos (b) Especificación independiente → de la puesta en práctica de la fase de análisis (c) Indicación de lo específico → de la tecnología de la fase del diseño. Redes Distribuidas de Banda Ancha con MPLS Multiprotocolo de conmutación de etiquetas (Multiprotocol Label Switching: MPLS) es un estándar emergente del Equipo de Fuerza de trabajo de Internet (IETF) que surgió para conciliar diferentes soluciones de conmutación multinivel, propuestas por distintos fabricantes a mitad de los 90, y constituye el avance más reciente en la evolución de las tecnologías de encaminamiento y envío en las redes IP. Los problemas que presentan las implantaciones actuales de IP sobre ATM, tales como la expansión sobre una topología virtual superpuesta, así como la complejidad de gestión de dos redes separadas y tecnológicamente diferentes, quedan resueltos con MPLS. Al combinar en uno solo lo mejor de cada nivel

(la inteligencia del encaminamiento con la rapidez de conmutación), MPLS ofrece nuevas posibilidades en la gestión en las dorsales principales, así como en la provisión de nuevos servicios de valor añadido [Rossen 2000]. Propuesta Implantación de TMN en la Medición de Desempeño de MPLS En [Grif95] se presenta una metodología para aplicar las recomendaciones de TMN en la medición de desempeño de una red ATM, siguiendo los mismos principios en este trabajo se presenta una propuesta para aplicar el modelo de Gestión TMN a una red MPLS. Se enfoca el funcionamiento de Label Switching Protocol (LSP) y del servicio de Gestión de encaminamiento para una red MPLS con servicios básicos de Internet 2. La metodología se basa en los mecanismos de descomposición para describir las componentes arquitectónicas y efectuar un análisis conforme a las recomendaciones de la ITU-T M.3010 y M.3020. El sistema propuesto ofrece las siguientes funciones genéricas para redes MPLS (figura 1): (a) Supervisión de funcionamiento (b) Supervisión de la carga (c) Gestión de configuración (d) Gestión de encaminamiento en una estructura jerárquica. Adoptando una arquitectura jerárquica de TMN se promueve ubicar la inteligencia de la gestión y las funciones frecuentemente usadas tan cerca como sea posible de los elementos de la red evitando las comunicaciones de gestión en sistemas centralizados. LDP: Label Distribution protocol (Protocolo de distribución de etiquetas) LSP: Label Switching Path ( Dirección de etiqueta conmutada) MF: Mediation Function (Función de Mediación) OSF: Operations System Function ( Función de sistema de operación)

Figura 1. Arquitectura funcional La distribución OSF y la carga del ancho de banda de LSP que balancea OSF son agentes del diseño OSF de la ruta, sin embargo, su operación no es totalmente independiente, puesto que el efecto (en la red) de uno de ellos es considerado por el otro. La distribución OSF del ancho de banda de LSP considera la carga actual del LSPs, que es determinado por las decisiones del encaminamiento, y la

Capa de Gestión de Servicio

Predicción del Modelo Usado OSF

M odelo de CoS

CoS Modelo OSF

Uso de predicción

Capa de Gestión de Red

Topología LSP

Plan de Ruteo

LocalizaciónBalance de carga Balance de

carga OSFDistribución

LDP

Supervisor FEC

Supervisor FEC OSF

LSP Distribución de ancho de banda OSF

Verifiación de desempeño OSF

Capa de Gestión de Elemento de red

Carga actual

Modelo OSF

Configuración del supervisor OSF

Verifiación de desempeño

Carga actual Configuración del supervisor

Plano de Envio

Plano de control Algoritmo de

encaminam iento

para IP

Protocolo de Señalización LDP

carga que balancea OSF y observa la disponibilidad del LSPs que es determinado por la distribución OSF del ancho de banda de LSP. Cuando la carga que balancea OSF se activa, se asume una red estable de LSP, esto implica que durante la operación de la carga que balancea OSF, se inhiben las acciones de distribución OSF del ancho de banda de LSP y el diseño OSF de la ruta. E inversamente cuando cambia la distribución OSF, o el diseño OSF de la topología de LSP, la carga que balancea OSF no debe ser activada hasta que se ha realizado el cambio. En el balanceo de carga por OSF, va implícita la participación de las etiquetas de LSR, con las componentes de control y envío establecido por la técnica de MPLS. De esta manera en vez de existir una doble función de un VPC de ATM el manejo del empaquetamiento y encaminamiento, en TMN sobre MPLS van unido en una sola función de OSF y que será gestionada con los parámetros que intervienen para su aplicación. Conclusiones 1. Se desarrolló una metodología de gestión de desempeño para MPLS aplicando el modelo de gestión TMN. La propuesta se basa en el esquema de descomposición de servicios y la identificación de las capas lógicas con sus elementos y componentes de función, tal como se describe en la recomendación M.3020 de la ITU-T. 2. La posible migración de una red ATM a MPLS se puede llevar a cabo conforme a la recomendación (ITU-T M.3020), la cual define el envió de información unidireccional en el que las funciones de control y envío son integradas por medio de una etiqueta, por lo que las operaciones de enlaces de IP se efectúan con etiquetas donde los paquetes de información se envían una sola vez, asegurando su destino. La aplicación de la descomposición de servicios, da como resultado que la gestión de red invoca la gestión de desempeño para efectuar el balanceo adecuado de la carga. 3. TMN da garantías de ser el camino más válido de gestionar una red implantando soluciones reales y seguras. Bibliografía [Alfang2000] A.Angeles, “ Estudio de procedimientos de integración de sistemas de gestión de

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