Presentacin datos fijos mpls tecnica comercial

REDES DE ACCESO

Telefónica13 de Noviembre de 2008

Centro de Soporte de Datos2

REDES DE ACCESO

Objetivo

Analizar y comprender las diferentes alternativas tecnológicas en las redes de acceso al domicilio del usuario, para aplicaciones de banda ancha.

Acceso y Redes de Banda Ancha

— Definimos una red de telecomunicaciones como un conjunto de recursos interconectados entre sí que, gestionados de algún modo, interaccionan para satisfacer las necesidades de los usuarios que la utilizan.


REDES DE ACCESO

— El concepto de banda ancha es mucho más extenso que el de todo aquel medio físico que soporta más de un canal de voz. Los tiempos actuales exigen un concepto de banda ancha mucho más amplio, en el cual se ponga de manifiesto la importancia de ser transparente al usuario, pues éste debe poder acceder a los servicios que tiene asignados sin problemas a través de esa red de banda ancha.

— Integración como la variedad de servicios soportados sobre un medio de transporte digital común.

— Las comunicaciones de banda ancha consisten en las tecnologías y el equipamiento adecuado para ofrecer servicios de voz, video y datos.


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Pasado y presente de las redes

PASADO

— Una red especializada para cada servicio.

PRESENTE

— Tráfico de datos

— Aumento de las aplicaciones multimedia.

— Fuerte impulso hacia una red única

— Aparición de un nuevo modelo: Internet

— Integración de Servicios y Aplicaciones.


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Redes Wireline— El DSLAM (Multiplexor de Acceso a línea digital de abonado) es

un sistema diseñado para proporcionar transmisiones de datos de alta velocidad sobre una infraestructura de cables de cobre

— Los DSLAM pueden soportar distintos tipos de servicios DSL, el más común es el ADSL, que soporta hasta 8 Mbit/s.

— Algunos de los demás servicios incluyen SDSL, que pueden proporcionar dúplex completo a 2 Mbits/s, y VDSL que puede proporcionar 52 Mbit/s

— En un DSLAM, el punto de conexión al domicilio del abonado es a través de un splitter, que se instala en el edificio del mismo. El splitter sirve como punto de conexión para los cables conectados tanto a la línea telefónica como al módem ADSL. Se multiplexa la información de voz y datos (usando multiplexión por división de frecuencia) sobre las líneas de cobre, hasta la central telefónica local, donde se encuentra un DSLAM


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La tecnología xDSL de una red de acceso de nueva generación tiene una limitante que es la limitación de la zona de servicio

El servicio ADSL esta limitado a una zona de servicio de 3 o 4 Km. desde la central telefónica aunque en la actualidad las empresas operadores de servicios de voz están instalando nodos de acceso pequeños en puntos donde las centrales telefónicas principales puedan dar servicio


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WiFi

(Wireless Fidelity) es una tecnología inalámbrica, que en sus diferentes versiones (802.11a, b y g) puede ofrecer velocidades que van desde 11 Mbits/seg hasta 54 Mbits/seg, y sus distintas aplicaciones, especialmente en los hot-spots (hoteles, aeropuertos, estaciones de servicio, centro de convenciones y comerciales) en los que se ofrece acceso de Internet, en muchos casos de forma gratuita.

La cobertura de esta tecnología es pequeña, alrededor de los 200 metros pero no se necesita línea de vista. WiFi es diseñado para ambientes inalámbricos internos y capacidades sin línea de vista son posibles únicamente para unos pocos metros

A pesar de este diseño y de todas las limitaciones, existe proveedores de servicio de Internet (ISP) que implementan radios WiFi para servicio de última milla en las redes de acceso de nueva generación

En los últimos años Wifi se ha desarrollado a la par de la tecnología Ethernet en las redes de datos. Esto incluye mejor seguridad (encriptación), redes virtuales (VLAN), y soporte básico para servicios de voz (QoS).


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WiMax está basado en la norma

802.16. Esta norma fue diseñada específicamente con una solución de última milla dentro de las redes de acceso de nueva generación, y enfocada en los requerimientos para prestar servicio a nivel comercial

WiMax puede entregar todos los niveles de servicio y tipos de servicio necesarios para un proveedor de Internet

Una conexión WiMax soporta servicios paquetizados como IP, voz sobre IP (VoIP), como también servicios conmutados (TDM), E1/T1 y voz tradicional; también soporta interconexiones de ATM y Frame Relay.


REDES DE ACCESO El estándar 802.16 puede alcanzar una velocidad de

comunicación de mas de 100 Mbit/seg en una canal con un ancho de banda de 28 MHz (en la banda de 10 a 66 MHz), mientras que el 802.16ª puede llegar a los 70 Mbit/seg.

Estas velocidades tan elevadas se consiguen gracias a utilizar la modulación OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) con 256 subportadoras


REDES DE ACCESO Las primeras versiones de WiMax están pensadas para

comunicaciones punto a punto o punto a multipunto, típicas de los radio enlaces por microondas

Las próximas ofrecerán total movilidad, por lo que competirán con las redes celulares

WiMax puede resultar muy adecuado para unir hot-spots WiFi a las redes de los operadores, sin la necesidad de establecer un enlace fijo

FO

— Las redes de acceso con una última milla de fibra óptica es una solución eficiente frente al par de cobre en temas de seguridad, confiabilidad, interferencia, ruido, atenuación, alcance, etc.

— Pero la fibra óptica se ve limitada a difundirse como solución de acceso de última milla debido al costo que implica su instalación y los equipos ópticos tanto en la central telefónica como en el cliente.

— Hoy en día se está tratando de implementar fibra óptica no en base de vidrio que encarece su costo sino en base de plástico que es mucho más económico


REDES DE ACCESO


REDES DE ACCESO

Par de cobre Fibra óptica WiFi WiMax

Calidad de Servicio Permite video dependiendo de la distancia

Permite tráfico de voz , datos y video

No permite tráfico de video Permite tráfico de voz, datos y video

Rango Pocos kilómetros Varios cientos de kilómetros

Hasta 100 metros Hasta 50 kilómetros

Cobertura Exterior e Interior Exterior e Interior Interior Exterior

Inter- ferencia Si No Si No

Velocidad 50Mbps Tera bps 54 Mbps 100 Mbps


Backbone Internacional: Sistema Sudamérica 1 (Sam-1)

Localización de la avería

¿Cuando?

¿Donde?

¿Causa?

ARICA

VALPARAISO

LURIN

PUERTOSAN JOSE

BOCA RATON

PUERTOBARRIOS

SAN JUAN

FORTALEZA

LAS TONINAS

SANTOS

SALVADOR

RIO

TIWS - Telefónica International Wholesale Services


Red Internacional de Telefónica


MPLS

TELEFONICA ECUADORFecha: -Agosto -2007


Como Transportar la información


El objetivo: Múltiples Servicios en una Infraestructura Convergente

Frame Relay

ATM

Frame Relay

Ethernet

ATM

Ethernet

PPP/HDLC

MPLS

CE

CE

CE

CE

CE

CE

CE

CE

Frame Relay

Es un nuevo mecanismo de envío de paquetes basados en etiquetas

Las etiquetas están relacionadas con las redes IP destino

Fue diseñado para soportar el envío de varios protocolos no solamente IP (multi-protocolo)


MPLS VPNs – Cualquier tipo de acceso

Internet

PSTN

Class 5

HFC

Cable Head-End

HFC

MPLS-VPN 1

MPLS-VPN 2

Wireless Pto-Pto

DSLATM

METROEthernet

Wireless Multi-Pto

TDM/FOHDSL

InternetVPN IPSEC

ATM/FRTDM

SDH

V3PN

MPLS


Características técnicas de MPLS

• MPLS permite a los proveedores de servicio (SP) ofrecer garantías de servicio avanzado (SLA) y garantizar la calidad de servicio en una red IP tradicional

• MPLS es un efectivamente un multi-protocolo ("multi-protocol")

— Trabaja sobre casi todas las tecnologías de nivel 2 en el backbone

— Permite la interconexión de redes de nivel 2

— Soporta múltiples protocolos de nivel 3 (IPv4, IPv6, IPsec)

• MPLS provee un mecanismo para implementar redes virtuales privadas de nivel 2 y 3 (VPN)

— Permite la fácil separación lógica por cliente

— Permite la separación por nivel de seguridad

• MPLS provee un mecanismo para implementar ingeniería de trafico ( Traffic Engineering (TE))

— Acomodando el trafico de acuerdo a los recursos de la red, mejorando la utilización de la misma.

— Permite implementar mecanismos de ruteo diverso, balanceo de carga, y otros esquemas de protección de trafico

• GMPLS (Generalized MPLS) extiende el control plane de MPLS a traves de redes legacy y opticas tradicionales.


Desventajas del enrutamiento IP tradicional

— Routing protocols son usados para distribuir la información de enrutamiento en la capa 3.

— El envío es basado solo sobre la dirección de destino.

— Routing lookups son realizados sobre cada salto.


Desventajas del enrutamiento tradicional IP

— Cada router podría necesitar la información completa de enrutamiento del Internet.

— La búsqueda del enrutamiento basado en el destino debe hacerse en cada salto.


Desventajas del enrutamiento tradicional IP :

— Equipos de capa 2 no tienen conocimiento de la información de ruteo de la capa—circuitos virtuales deben ser manualmente establecidos.

— Topología de capa 2 debe ser diferente de la topología de capa 3, lo que provoca un inadecuado uso del enlace.

— Aunque las dos topologías se sobreponen, la topología hub-and-spoke es más usada para facilitar la administración.


— La mayor cantidad de tráfico va entre los sitios más grandes A y B, y usa solo el enlace primario.

— Ruteo basado en el destino no provee los mecanismos suficientes para balancear carga a través de caminos desiguales.

— Policy-based routing puede ser usado para enviar paquetes basados en otros parámetros, pero no es una solución escalable.

Desventajas del enrutamiento tradicional IP : Ingeniería de Tráfico


MPLS Conceptos

MPLS es un nuevo mecanismo de envío en el cual los paquetes son enviados basados en etiquetas

Las etiquetas pueden corresponder a redes de destino IP

El Multiprotocolo de conmutación por etiquetas MPLS es una solución versátil que surge de la conmutación de multicapas

Confronta los principales problemas velocidad, escalabilidad, manejo de calidad de servicio QoS e ingeniería de tráfico


MPLS Conceptos

Integra el manejo de BW con los requerimientos de servicio para redes IP

Combina capacidades de performance de la conmutación de capa 2 con la escalabilidad de ruteo de la capa 3

Es trabajo desarrollado por la IETF (Internet Engineering Task Force, Grupo de Trabajo en Ingeniería de Internet) que da los parámetros para eficiente designación ruteo envío y conmutación de tráfico que fluye por la red


Conceptos Básicos de MPLS: Ejemplo

• Solo los edge routers deben realizar un routing lookup.

• Los Core routers switchean los paquetes basados en un simple label lookups y cambian las etiquetas.


Ingeniería de Tráfico con MPLS

— El tráfico puede ser enviado basado en otros parámetros (QoS).

— Es posible la compartición de carga a través de caminos desiguales.


LSRs (Label Switching Routers) y LERs(Label Edge Routers)

Los dispositivos que participan en MPLS son LSRs y LERs o ELSR

LSR es un dispositivo ruteador de alta velocidad y participa en el establecimiento de las LSPs

LER es un dispositivo que opera en el borde de una red de acceso soporta múltiples puertos conectados a diferentes redes FR, ATM, Ethernet

El LER en el ingreso de tráfico establece una LSP y envía el tráfico hacia la red MPLS a través de etiquetas


Componentes

Core

Edge

CPE

EdgeLSR

En el Edge:Se clasifican paquetes etiquetados En el Core:

Se enruta usa etiquetas

Label Switch Router(LSR) or Provider Router (P)

Edge Label Switch Router (ELSR) or Previder Edge Router (PE)

Label Distribution Protocol

10.1.1.110.1.1.1

L=25L=23

Conmutación de EtiquetasL=25 a L=23

Revisión de enrutamiento y asignación de etiquetas10.0.0.0/8 –> L=25

Retiro de etiqueta y revisión de enrutamiento L=23


Etiquetas

Identifica la trayectoria que un paquete debe seguir

Es encapsulada dentro de un encabezado de capa 2

El router recibe el paquete examina el contenido de la etiqueta para estimar el siguiente hop

El resto del viaje lo hace por la conmutación de etiquetas

La etiqueta tiene significado local


Frame-Mode MPLS

FrameHeader

IP Header Payload

FrameHeader

IP Header PayloadLabel

Routing lookup and label assigment

Layer 2 Layer 3

Layer 2 Layer 21/2 Layer 3


Formato de etiqueta MPLS

LABEL EXP S TTL

0 19 20 22 23 24 31

MPLS usa una etiqueta de 32-bit que contiene los siguientes campos:• 20-bits ETIQUETA• 3-bit EXP es un campo experimental para consideraciones de QoS• 1-bit S para indicar si esta presente una pila de etiquetas (1) y si la etiqueta es la única (0)• 8-bit TTL (Time to live) para indicar el número de nodos MPLS que el paquete ha viajado hasta alcanzar su destino


Operación de MPLS


Operación de MPLS

1a.Existe un protocolo de ruteo para alcanzar a la red de destino


Operación de MPLS

1a. Existe un protocolo de ruteo para alcanzar a la red de destino

1b. Label Distribution Protocol (LDP)Establece las etiquetas a la red de destino mapeando y crea LFIB


Operación de MPLS



2.El paquete ingresa al Edge LSR o LER,Sobre capa 3 con servicios adicionales,y “etiqueta” los paquetes


Operación de MPLS



2. El paquete ingresa al Edge LSR o LER, sobre capa 3 con servicios adicionales, y “etiqueta” los paquetes

3.Los LSR switchean los paquetes usando las etiquetas


Operación de MPLS



2. El paquete ingresa al Edge LSR o LER, sobre capa 3 con servicios adicionales, y “etiqueta” los paquetes

3. Los LSR switchean los paquetes usando las etiquetas

4. El LER a la salida remueve la etiqueta y entrega el paquete

CPE

CPELER (PE)

LER (PE)

LSR (P)

Core


MPLS principal Arquitectura

Separación del Forwarding y Control plane:• Control Plane

• Varias aplicaciones dependen de mecanismos para intercambiar etiquetas

• Forwarding Plane• Simple “label swapping” mecanismo de

intercambio de etiquetas para enviar paquetes a los largo de un “Label Switched Path” (LSP)

• Mapeo de tráfico hacia la LSP


Arquitectura MPLS

OSPF: 10.0.0.0/8

LDP: 10.0.0.0/8Label 17

OSPF

LDP

Control PlaneOSPF: 10.0.0.0/8

LDP: 10.0.0.0/8Label 4

LFIB4 - 17

Data Plane

Labeled packetLabel 4

Labeled packetLabel 17

09


LSR

Data Plane

Control Plane

Arquitectura de un LSR (P)

Routing Protocol

IP Routing Table


Label Forwarding Table

Exchange ofrouting information

Exchange oflabels

Incominglabeled packets

Outgoinglabeled packets

LIB

LFIB

09


Edge LSR

Data Plane

Control Plane

Routing Protocol

IP Routing Table


Label Forwarding Table

Exchange ofrouting information

Exchange oflabels

Incominglabeled packets

Outgoinglabeled packets

IncomingIP packets

OutgoingIP packets

Arquitectura de un Edge LSR (PE)

IP Forwarding Table

LIB

LFIB

FIB

09


MPLS Servicios de Valor Agragado

ProviderProvisioned

VPNs

TrafficEngineering

IP + ATMIP + Optical

GMPLSAny Transport

Over MPLS

MPLS

Network Infrastructure

09


MPLS VPN Modelo de Conexión

P routers están en el Core de la nube MPLS

PE routers usan MPLS con el core e IP con los los routers CE

P and PE routers comparten un común IGP

PE routers están conectados entre todos con MP-iBGP

PE

VPN Red

CE Router

PE

P Router

VPN Red

CE Router

VPN Red

CE Router

VPN Red

CE Router

09


VPN Routing & Forwarding Instance (VRF)

VRF

Routing & Forwarding asociado con una tabla con uno o más sitios conectados a los CE routers

VRF esta asociada con un tipo de interface , que puede ser lógica o física (e.g. Sub/Virtual/Tunnel)

09


VPN Routing & Forwarding Instance (VRF)09


VPN Routing & Forwarding Instance (VRF)

Multiples instancias de VRFs proveen la separación entre diferentes clientes

VPN A

CE Paris

VPN A

CE London

VPN B

CE Munich

VRF for VPNA

VRF for VPNBIGP & nonVPN BGP

VPN Routing Table

Global RoutingTable

09


VRF Route Distribution

PE routers distribuyen la VPN local a través del backbone MPLS

PE PE

P Router

VPN Red

CE Router

VPN Red

CE Router

MP-iBGP

09


VRF Route Distribution09


Aplicaciones

Centro de Soporte de Datos

Ingeniería de Tráfico

IP/MPLS

VPN Site AVPN Site B

Physical Links Primary PathBackup Tunnel (link protection)Backup Tunnel (node protection)

MPLS TE Fast Re-Route

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IP Class of Service (CoS)

Telnet FTP TCP Video

Clase de Servicio Extrema a Extremo

VideoTráfico

Telnet FTP TCP

Clasificación estándar según CoS

Las CoS IP se mapean a la QoS del Backbone a través de ATM VCCs, FR DLCIs or MPLS LSPs (cada una con distinto QoS)

Se determina prioridad de egreso según CoS

Etiquetado customizado para el cliente

10


Redes Privadas Virtuales en MPLS10

Sin MPLSSin MPLS Con MPLSCon MPLSCentral Site

Remote Sites

Central Site

Remote Sites

Central site

Central site

MPLS Backbone

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