Redes de área MetropolitanaIntegrantes:

- Miguel Salgado

- Brando Trejo

- Víctor Domínguez

- Alberto Carrillo

Redes Convergentes ITI81V

Una red de área metropolitana (Metropolitan Area Network o MAN, en inglés)

- es una red de alta velocidad (banda ancha) que da cobertura en un área geográfica extensa, proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión tales como fibra óptica y par trenzado (MAN BUCLE), la tecnología de pares de cobre se posiciona como la red más grande del mundo una excelente alternativa para la creación de redes metropolitanas, por su baja latencia (entre 1 y 50 ms), gran estabilidad y la carencia de interferencias radioeléctricas, las redes MAN BUCLE, ofrecen velocidades de 10Mbps, 20Mbps, 45Mbps, 75Mbps, sobre pares de cobre y 100Mbps, 1Gbps y 10Gbps mediante Fibra Óptica.

Otra definición podría ser:

- Una MAN es una colección de LANs o CANs dispersas en una ciudad (decenas de kilómetros). Una MAN utiliza tecnologías tales como ATM, Frame Relay, xDSL (Digital Subscriber Line), WDM (Wavelenght Division Modulation), ISDN, E1/T1, PPP, entre otras para conectividad a través de medios de comunicación tales como cobre, fibra óptica, y microondas.

Tecnologías Utilizadas

- X.25: es un estándar ITU-T para redes de área amplia de conmutación de paquetes. Su protocolo de enlace, LAPB (Link Access Procedure, Balanced, está basado en el protocolo HDLC (High-Level Data Link Control, control de enlace de datos de alto nivel publicado por ISO, y el cual a su vez es una evolución del protocolo SDLC (Synchronous Data Link Control Control de Enlace de Datos Sincrónico de IBM). Establece mecanismos de direccionamiento entre usuarios, negociación de características de comunicación, técnicas de recuperación de errores. Los servicios públicos de conmutación de paquetes admiten numerosos tipos de estaciones de distintos fabricantes. Por lo tanto, es de la mayor importancia definir la interfaz entre el equipo del usuario final y la red.

Tecnologías Utilizadas (X.25)

- La norma X.25 es el estándar para redes de paquetes recomendado por CCITT (Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico), el cual emitió el primer borrador en 1974. Este original sería revisado en 1976, en 1978 y en 1980, y de nuevo en 1984, para dar lugar al texto definitivo publicado en 1985.

- La X.25 se define como la interfaz entre equipos terminales de datos y equipos de terminación del circuito de datos para terminales que trabajan en modo paquete sobre redes de datos públicas.

X.25 en el modelo OSI

OSI ha sido la base para la implementación de varios protocolos. Entre los protocolos comúnmente asociados con el modelo OSI, el conjunto de protocolos conocido como X.25 es probablemente el mejor conocido y el más ampliamente utilizado. X.25 fue establecido como una recomendación de la ITU-TS (Telecommunications Section de la International Telecommunications Union), una organización internacional que recomienda estándares para los servicios telefónicos internacionales. X.25 ha sido adoptado para las redes públicas de datos y es especialmente popular en Europa.X.25 es un protocolo que se base en las primeras 3 capas del modelo osi.

Tecnologías Utilizadas- Frame Relay: es una tecnología de conmutación rápida de tramas, basada en estándares

internacionales, que puede utilizarse como un protocolo de transporte y como un protocolo de acceso en redes públicas o privadas proporcionando servicios de comunicaciones.

- permite la transmisión de datos a altas velocidades basada en protocolos de conmutación de paquetes. En Frame Relay los datos son divididos en paquetes de largo variable los cuales incluyen información de direccionamiento. Los paquetes son entregados a la Red Frame Relay, la cual los transporta hasta su destino específico sobre una conexión virtual asignada.

- Además permite compartir varias conexiones virtuales a través de una misma interface física con lo cual es posible conectar múltiples localidades remotas entre sí, sin necesidad de equipo adicional ni costosos enlaces dedicados punto a punto. Solamente es necesaria una conexión física entre cada localidad remota y la Red Frame Relay.

- La tecnología Frame Relay se beneficia de las ventajas estadísticas de la conmutación de paquetes y hace uso eficiente del ancho de banda. Posee un mecanismo dinámico para proveer mayor capacidad de transmisión cuando así lo requiera el usuario, sin necesidad de haber comprado ancho de banda adicional.

- Estas múltiples ventajas hacen de Frame Relay la tecnología ideal para sus necesidades de comunicaciones de datos y voz por sus bajos costos de operación, altas velocidades de transmisión y utilización eficiente del ancho de banda.

Tecnologías Utilizadas (Frame Relay)

- Es apróximadamente análoga a una versión reducida de X.25, con una interfaz conmutada por paquetes de velocidad variable entre 56 Kbps y 45 Mbps. Como X.25, "Frame Relay" multiplexa estadísticamente paquetes o tramas hacia destinos diferentes con una sola interfaz. Está orientada a la conexión, lo que significa que, para proceder, un circuito virtual debe estar configurado para comunicaciones. Esto se hace típicamente mediante un enlace de señalización en banda o en el mismo canal (aunque la señalización fuera de banda a través de, por ejemplo, un canal D de ISDN, está incluida en los estándares). (RUIU).

- Contrario a lo que se especulaba, el objetivo de frame relay no es reemplazar a X.25, sino dirigirse a las necesidades de ciertas aplicaciones para las cuales X.25 no es efectivo. El principal objetivo de Frame Relay es la interconexión de redes LAN.

Tecnologías Utilizadas (Frame Relay)

- Frame Relay ha evolucionado, proporcionando la integración en una única línea de los distintos tipos de tráfico de datos y voz y su transporte por una única red que responde a las siguientes necesidades:

- Alta velocidad y bajo retardo

- Soporte eficiente para tráficos a ráfagas

- Flexibilidad

- Eficiencia

- Buena relación coste-prestaciones

- Transporte integrado de distintos protocolos de voz y datos

- Conectividad "todos con todos"

- Simplicidad en la gestión

- Interfaces estándares

Comparación X.25/Frame Relay

Capas OSI Utilizados Funciones por Capa

Tecnologías Utilizadas- El Modo de Transferencia Asíncrona o Asynchronous Transfer Mode (ATM) es una

tecnología de telecomunicación desarrollada para hacer frente a la gran demanda de capacidad de transmisión para servicios y aplicaciones.

- Esta tecnólogia fue la apuesta de la industria tradicional de las telecomunicaciones por las comunicaciones de banda ancha. Se planteó como herramienta para la construcción de redes de banda ancha (B-ISDN) basadas en conmutación de paquetes en vez de la tradicional conmutación de circuitos. El despliegue de la tecnología ATM no ha sido el esperado por sus promotores. Las velocidades para las que estaba pensada (hasta 622 Mbps) han sido rápidamente superadas; no está claro que ATM sea la opción más adecuada para las redes actuales y futuras, de velocidades del orden del gigabit. ATM se ha encontrado con la competencia de las tecnologías provenientes de la industria de la Informática, que con proyectos tales como la VoIP parece que ofrecen las mejores perspectivas de futuro.

- En la actualidad, ATM es ampliamente utilizado allá donde se necesita dar soporte a velocidades moderadas, como es el caso de la ADSL, aunque la tendencia es sustituir esta tecnología por otras como Ethernet que está basada en tramas de datos

Tecnologías Utilizadas (ATM)

- Con esta tecnología, a fin de aprovechar al máximo la capacidad de los sistemas de transmisión, sean estos de cable o radioeléctricos, la información no es transmitida y conmutada a través de canales asignados en permanencia, sino en forma de cortos paquetes (celdas ATM) de longitud constante y que pueden ser enrutadas individualmente mediante el uso de los denominados canales virtuales y trayectos virtuales.

- En la Figura se ilustra la forma en que diferentes flujos de información, de características distintas en cuanto a velocidad y formato, son agrupados en el denominado Módulo ATM para ser transportados mediante grandes enlaces de transmisión a velocidades (bit rate) de 155 o 622 Mbit/s facilitados generalmente por sistemas SDH.

- En el terminal transmisor, la información es escrita byte a byte en el campo de información de usuario de la celda y a continuación se le añade la cabecera.

- En el extremo distante, el receptor extrae la información, también byte a byte, de las celdas entrantes y de acuerdo con la información de cabecera, la envía donde ésta le indique, pudiendo ser un equipo terminal u otro módulo ATM para ser encaminada a otro destino. En caso de haber más de un camino entre los puntos de origen y destino, no todas las celdas enviadas durante el tiempo de conexión de un usuario serán necesariamente encaminadas por la misma ruta, ya que en ATM todas las conexiones funcionan sobre una base virtual.

Tecnologías Utilizadas (ATM)- Son estructuras de datos de 53 bytes compuestas por dos campos

principales:

- Header, sus 5 bytes tienen tres funciones principales: identificación del canal, información para la detección de errores y si la célula es o no utilizada. Eventualmente puede contener también corrección de errores y un número de secuencia.

- Payload, tiene 48 bytes fundamentalmente con datos del usuario y protocolos AAL que también son considerados como datos del usuario.

- Dos de los conceptos más significativos del ATM, Canales Virtuales y Rutas Virtuales, están materializados en dos identificadores en el header de cada célula (VCI y VPI) ambos determinan el enrutamiento entre nodos. El estándar define el protocolo orientado a conexión que las transmite y dos tipos de formato de celda:

- NNI (Network to Network Interface o interfaz red a red) El cual se refiere a la conexión de Switches ATM en redes privadas

- UNI (User to Network Interface o interfaz usuario a red) este se refiere a la conexión de un Switch ATM de una empresa pública o privada con un terminal ATM de un usuario normal, siendo este último el más utilizado.

Formato de celdas ATM

Tecnologías Utilizadas

- Metro Ethernet: es una arquitectura tecnológica destinada a suministrar servicios de conectividad MAN/WAN de nivel 2, a través de UNIs Ethernet. Estas redes denominadas "multiservicio", soportan una amplia gama de servicios, aplicaciones, contando con mecanismos donde se incluye soporte a tráfico "RTP" (tiempo real), como puede ser Telefonía IP y Video IP, este tipo de trafico resulta especialmente sensible a retardo, al jitter y al grudge.

- Los atributos se definen como las capacidades de los diferentes tipos de servicio. Algunos atributos aplican a los puntos de acceso UNI (User Network Interface), mientras que otros a los canales virtuales (EVC).

Para los puntos de acceso (UNI) aplican los siguientes atributos:

- Medio físico: son los especificados en el estándar 802.3 – 2000. Ejemplos de medios físicos incluye 10Base-T, 100Base-T, 1000 Base-SX.

- Velocidad: las velocidades son las especificadas en el estándar Ethernet son las características de la "negociación ethernet, añadiéndose algunos valores intermedios: 10 Mbit/s, 20 Mbit/s, 45 Mbit/s, 100 Mbit/s, 1 Gbit/s y 10 Gbit/s.

- Modo: un enlace puede soportar Full Duplex, Half Duplex o auto negociación.

- Capa MAC: las especificadas en IEEE 802.3 – 2000.

Tecnologías Utilizadas (Metro Ethernet)Las redes Metro Ethernet, están soportadas principalmente por medios de transmisión guiados, como son el cobre (MAN BUCLE)

y la fibra óptica, existiendo también soluciones de radio licenciada, los caudales proporcionados son de 10 Mbit/s, 20 Mbit/s, 34 Mbit/s, 100 Mbit/s, 1 Gbit/s y 10 Gbit/s.

La tecnología de agregación de múltiples pares de cobre, (MAN BUCLE), permite la entrega de entre 10 Mbit/s, 20 Mbit/s, 34 Mbit/s y 100 Mbit/s, mediante la transmisión simultanea de múltiples líneas de cobre, además esta técnica cuenta con muy alta disponibilidad ya que imposible la rotura de todas las líneas de cobre y en caso de rotura parcial el enlace sigue transmitiendo y reduce el ancho de banda de forma proporcional.

La fibra óptica y el cobre, se complementan de forma ideal en el ámbito metropolitano, ofreciendo cobertura total a cualquier servicio, a desplegar

- Los beneficios que Metro Ethernet ofrece son:

Presencia y capilaridad prácticamente "universal" en el ámbito metropolitano, en especial gracias a la disponibilidad de las líneas de cobre, con cobertura universal en el ámbito del urbano.

Muy alta fiabilidad, ya que los enlaces de cobre certificados Metro Ethernet, están constituidos por múltiples pares de en líneas de cobre (MAN BUCLE) y los enlaces de Fibra Óptica, se coonfiguran mediante Spanning tree (activo-pasivo) o LACP (caudal Agregado).

Fácil uso: Interconectando con Ethernet se simplifica las operaciones de red, administración, manejo y actualización

Economía: los servicios Ethernet reducen el capital de suscripción y operación de tres formas:

Amplio uso: se emplean interfaces Ethernet que son la más difundidas para las soluciones de Networking

Bajo costo: Los servicios Ethernet ofrecen un bajo costo en la administración, operación y funcionamiento de la red.

Ancho de banda: Los servicios Ethernet permiten a los usuarios acceder a conexiones de banda ancha a menor costo.

Flexibilidad: Las redes de conectividad mediante Ethernet permiten modificar y manipular de una manera más dinámica, versátil y eficiente, el ancho de banda y la cantidad de usuarios en corto tiempo.

Tecnologías Utilizadas

- La única tecnología capaz actualmente de explotar todo el ancho de banda ofrecido por la fibra óptica, es la DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), DWDM es una técnica de transmisión de señales a través de fibra óptica usando la banda C (1550 nm) la cual permite además una evolución flexible y económica de las presentes redes, respondiendo a la demanda de mayor ancho de banda por parte de los nuevos servicios multimedia. La DWDM requiere componentes ópticos muy complejos y caros, por lo que desde su aparición ha sido principalmente utilizada en enlaces punto a punto a larga distancia. No obstante, la enorme demanda de ancho de banda y la madurez de la tecnología DWDM, ha permitido su introducción en las redes metropolitanas.

Tecnologías Utilizadas (DWDM)

- La multiplexación por división en longitud de onda, multiplexación óptica o DWDM  (Dense Wavelength Division Multiplexing) tiene su origen, en la posibilidad de acoplar la salida de diferentes fuentes emisoras de luz, cada una a una longitud de onda o frecuencia óptica diferente, sobre una misma fibra óptica. Después de la transmisión a través de la fibra,  cada una de estas señales o canales ópticos en distintas longitudes de onda, pueden ser separadas entre sí hacia diferentes detectores en su extremo final. El componente encargado de inyectar las distintas fuentes sobre la misma fibra óptica es el multiplexor, el de separarlas es el demultiplexor, y el de adaptar las longitudes de onda recibidas a una longitud de onda estandarizada, estabilizada y susceptible de ser multiplexada y demultiplexada es el transpondedor

Tecnologías Utilizadas (DWDM)

- la DWDM es prácticamente la única solución viable, en el sector metropolitano aparecen diferentes alternativas y su elección depende del modelo de negocios del proveedor de servicios en cuestión. La aplicación de la DWDM a este entorno de cortas distancias, se ha posibilitado por la búsqueda de un balance entre el precio y el rendimiento de los componentes ópticos, bastante más sencillos y baratos que los utilizados para entornos de largas distancias donde el principal reto actual reside en conseguir un mayor número de longitudes de onda sobre mayores distancias, forzando a los fabricantes de componentes a suministrar componentes aún más caros y de mayor rendimiento.

- Las redes DWDM de larga a distancia suelen tratarse de enlaces punto a punto y, por lo general, no suelen utilizar ningún tipo de protección. Se pueden distinguir cuatro tipos de sistemas: el amplificador óptico de línea u OLA (Optical Line Amplifier), el terminal multiplexor y demultiplexor óptico u OTM (Optical Terminal Multiplexer), el terminal de inserción y extracción óptico u OADM (Optical Add and Drop Multiplexers) y el cross-connect óptico u OXCs (Optical Cross Connects).

Tecnologías Utilizadas

- CWDM (Coarse wavelength Division Multiplexing), que significa Multiplexación por división en longitudes de onda ligeras. CWDM es una técnica de transmisión de señales a través de fibra óptica que pertenece a la familia de multiplexion por divisiòn de longitud de onda (WDM), se utilizó a principios de los años 80 para transportar señal de video (CATV) en conductores de fibra multimodo, fue estandarizado por la ITU-T (Internacional Telecommunication Union – Telecommunication sector), en la recomendación de la norma G.694.2 en el año 2002.se basa en una rejilla o separación de longitudes de onda de 20 nm (o 2.500 GHz) en el rango de 1.270 a 1.610 nm; pudiendo asi transportar hasta 18 longitudes de onda en una única fibra óptica monomodo. De acuerdo con esto, se tienen dos importantes caracteri sticas inherentes a los sistemas CWDM que permiten emplear componentes ópticos más sencillos y, por lo tanto, también más baratos que en los sistemas DWDM:

Tecnologías Utilizadas (CWDM)

- Caracteri sticas

- Posee espaciamiento de frecuencias de 2.500 GHz (20nm), dando cabida a láseres de gran anchura espectral.

- 18 longitudes de onda, definidas en el intervalo de 1270 a 1610 nm

- Los CWDM actuales tienen su li mite en 2,5 Gbps.

- En cuanto a las distancias que cubren llegan hasta unos 80 km.

- Utilizan láser DBF (láseres de realimentación distribuidos) sin peltier ni termistor.

- Usa filtros ópticos de banda ancha, multiplexores y demultiplexores basados en TFF (tecnología de película delgada)

- Mayor espaciamiento de longitudes de onda, lo que indica que si hay una variación en la onda central debido a imperfecciones de los láseres producidos por procesos de fabricación menos cri ticos esta onda se mantendrá en banda.

- Mayor espectro óptico, esto nos permite tener un número de canales para utilizar sin que estos sean disminuidos a causa de la separación entre ellos