02. arquitectura de las redes de transporte

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Arquitectura de las Redes de Transporte

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Arquitectura de las Redes de Transporte

Arquitectura de las Redes de Transporte87Concepto de sub-estratificacin EsquemaCPCPConexin de enlaceCaminoConexin de enlaceTCPConexin de enlaceTCPCamino de subcapaConexin dered de subcapaTCPTCPCamino de subcapaConexin dered de subcapaCP:Punto de conexinTCP:Punto de conexin de terminacinRedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20118746Conceptos subdivisin y estratificacin Nocin preliminarEstratificacin:Una red de transporte puede descomponerse en cierto nmero de capas de red de transporte independientes con una asociacin cliente/servidor entre capas adyacentes.Subdivisin:Cada red de capa puede subdividirse separadamente de manera que refleje la estructura interna de esa capa o la forma en que ser gestionada.Los conceptos de subdivisin y estratificacin son por tanto ortogonales.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20114641. COMPONENTES DE ARQUITECTURARedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 201145Antecedentes de la modelacin funcional de redes de transporteEste material est basado principalmente en el trabajo de la UIT-T expuesto en los siguientes documentos:Recomendacin UIT-T G.800 y G.805 (genrica y unificada).Recomendacin UIT-T G.803 (especfica de SDH).Recomendacin UIT-T I.326 (especfica de ATM).Recomendacin UIT-T G.8080/Y.1304 (especfica de redes pticas).Recomendacin UIT-T G.8110/Y.1370 (especfica de MPLS).Recomendacin UIT-T G.8010/Y.1306 (especfica de Ethernet).Los trabajos sobre la infraestructura mundial de la informacin (GII) y las redes de prxima generacin (NGN) en el UIT-T.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 201156Requisitos de la arquitectura funcional de redes de transporteSer completa en alcance.Ser completa para una amplia comunidad de diseadores, planificadores, constructores y operadores de redes.Ser aceptable dentro de la comunidad internacional multioperador, multisuministrador de redes de telecomunicaciones.Soportar herramientas y mtodos para expresar en forma consistente conceptos y capacidades especficas.Permitir un nivel de especificacin suficiente preciso para asegurar compatibilidad entre componentes y una operacin exitosa de toda la red, y no imponer restricciones innecesarias para que un implementador pueda construir componentes particulares de la red.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20116Clasificacin de los componentes de la arquitectura de red de transporte7Componentes de arquitectura de red de transporteComponentes topolgicosEntidades de transporteFunciones de tratamiento de informacinPuntos de referenciaRed de capaSubredEnlaceGrupo de accesoConexionesCaminosConexin de redConexin de subredConexin de enlaceFuncin de terminacinFuncin de adaptacinPunto de conexinPunto de conexin de terminacinPunto de accesoRedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20117Componentes de arquitectura de red de transporteLa funcionalidad de la red de transporte se describe de manera abstracta, independiente de la tecnologa de implementacin, empleando un nmero reducido de componentes de arquitectura, que se agrupan en cuatro categoras:1)Componentes topolgicos.2)Entidades de transporte.3)Funciones de tratamiento de informacin.4)Puntos de referencia.8Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 201189Componentes de arquitectura de red de transporteLos componentes de la arquitectura de transporte se definen mediante la funcin que ejecutan en trminos del tratamiento de la informacin o segn las relaciones que describen entre otros componentes de arquitectura.Las funciones de los componentes actan sobre la informacin presentada en una o ms entradas y presentan la informacin procesada en una o ms salidas.Las funciones de los componentes se definen y caracterizan por el tratamiento de la informacin que se efecta entre sus entradas y sus salidas.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 2011910Componentes de arquitectura de red de transporteLos componentes de la arquitectura de transporte son asociados conjuntamente en formas especficas, 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 vinculacin de las entradas y las salidas de las funciones de tratamiento y las entidades de transporte.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20111011Convenios de representacin de los componentes de arquitectura de red de transporteSe han elaborado varios convenios de representacin 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 topolgicos y Entidades de transporte.Las diapositivas siguientes ilustran los convenios de representacin definidos para los componentes de arquitectura en diagramas que ayudan a describir la arquitectura funcional de la red de transporte.Representacin de asociacin entre redes de capasEjemplo de modelo funcionalRepresentacin de conexiones compuestasRedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 201111Componentes topolgicos de una red de transporte17Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20111718Componentes topolgicos de una red de transporteLos componentes topolgicos proporcionan la descripcin ms abstracta de una red en trminos de relaciones topolgicas entre conjuntos de puntos de referencia similares.Se distinguen cuatro componentes topolgicos:Red de capa.Subred.Enlace.Grupo de acceso.Los componentes topolgicos permiten describir completamente la topologa lgica 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.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 2011181.3 Entidades de transporte 23Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20112324Entidades de transporteLas entidades de transporte proporcionan la transferencia de informacin transparente entre puntos de referencia de la red de capa.No existe modificacin de la informacin 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 bsicas de transporte, segn que se supervise o no la integridad de la informacin transferida:Conexiones (no existe supervisin de la informacin transferida).Caminos (existe supervisin de la informacin transferida).De acuerdo con el componente topolgico al que pertenezcan, las conexiones se dividen en:Conexiones de red.Conexiones de subred.Conexiones de enlace.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20112425Conexin de enlaceUna conexin de enlace es capaz de transferir informacin de forma transparente a travs de un enlace.Una conexin de enlace est delimitada por puertos y representa la relacin fija entre los extremos del enlace.Una conexin de enlace representa un par de funciones de adaptacin y un camino en la red de capa servidora.El puerto situado a la entrada de una conexin de enlace unidireccional representa la entrada a una fuente de adaptacin y el puerto situado a la salida de una conexin de enlace unidireccional representa la salida de un sumidero de adaptacin.Pueden emparejarse las conexiones de enlace unidireccional y los puertos de adaptacin fuente y sumidero asociados, para proporcionar la transferencia de informacin bidireccional.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20112526Conexin de subredUna conexin de subred es capaz de transferir informacin de forma transparente a travs de una subred.Una conexin de subred est delimitada por puertos en la frontera de la subred y representa la asociacin entre esos puertos.En general, las conexiones de subred se construyen a partir de una concatenacin de conexiones de subred y conexiones de enlace.La conexin de matriz es un caso especial de conexin de subred formada por una nica conexin (indivisible) de subred.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20112627Conexin de redUna conexin de red se constituye a partir de una concatenacin de conexiones de subred y/o conexiones de enlace y es capaz de transferir informacin de forma transparente a travs de una red de capa.Una conexin de red est delimitada por puntos de conexin de terminacin (TCP, termination connection points).Se forma el TCP mediante la vinculacin del puerto de terminacin de camino con una conexin de subred o con el puerto de una conexin de enlace.No existe informacin explcita que permita la supervisin de la integridad de la informacin transferida por una conexin de red.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20112728CaminoUn camino representa la transferencia de informacin caracterstica adaptada y supervisada de la red de capa de cliente entre puntos de acceso.Un camino est delimitado por dos puntos de acceso, uno en cada extremo del camino.Un camino se forma mediante la asociacin de terminaciones de camino con una conexin de red.En un camino existe informacin explcita que permite la supervisin de la integridad de la informacin transferida por ste.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 2011281.4 Funciones de tratamiento de transporte29Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20112930En la descripcin de la arquitectura de las redes de capa se distinguen dos funciones genricas de tratamiento de informacin:Funcin de adaptacin.Funcin de terminacin.Funciones de tratamiento de transporteRedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20113031Funcin de adaptacinFuente de adaptacin:Funcin de tratamiento de transporte que adapta la informacin caracterstica de la red de capa cliente a una forma adecuada para su transporte por un camino en la red de capa servidora.Sumidero de adaptacin:Funcin de tratamiento de transporte que convierte la informacin de camino de la red de capa servidora en informacin caracterstica de la red de capa cliente.Adaptacin bidireccional:Funcin 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 combinacin en una funcin de adaptacin: (i)codificacin; (ii)modificacin de la velocidad; (iii)alineacin; (iv)justificacin; (v)multiplexin.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20113132Funcin de adaptacinCardinalidad de la funcin de adaptacin:La relacin de entrada a salida de la funcin de fuente de adaptacin es de muchos a uno o de uno a muchos.Caso muchos a uno: una o ms entradas de red de capa cliente se adaptan en un solo tren de informacin adaptado adecuado para el transporte por un camino de la red de capa servidor y esta relacin se utiliza normalmente para representar la multiplexin 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 comn en multiplexin inversa.La relacin inversa se mantiene para la funcin de sumidero de adaptacin entre su nica entrada y su salida o salidas.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20113233Funcin de terminacin de caminoFuente de terminacin de camino:Funcin de tratamiento de transporte que acepta, a su entrada, la informacin caracterstica adaptada de redes de capa cliente, aade informacin para permitir la supervisin del camino y presenta, a su salida, la informacin caracterstica de la red de capa.La fuente de terminacin de camino puede funcionar sin ninguna entrada de la red de capa cliente.Sumidero de terminacin de camino:Funcin de tratamiento de transporte que acepta, a su entrada, la informacin caracterstica de la red de capa, elimina la informacin relacionada con la supervisin del camino y presenta, a su salida, la informacin restante.El sumidero de terminacin de camino puede funcionar sin una salida a una red de capa de cliente.Terminacin de camino bidireccional:Funcin de tratamiento de transporte consistente en un par de funciones fuente y sumidero de terminacin de camino situadas en la misma ubicacin.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 2011331.5 Puntos de referencia35Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20113536Puntos de referenciaLos puntos de referencia se forman mediante la vinculacin 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 conexin (connection point, CP).Punto de conexin de terminacin (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 especficos resultantes de puntos de referencia.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20113637Puntos de conexinPunto de conexin (connection point, CP).El punto en el cual la salida de una conexin atmica est unida a la entrada de otra conexin atmica.Punto de conexin de terminacin (terminating connection point, TCP).El punto en el cual la salida de una fuente de terminacin de camino est unida a la entrada de la conexin de red y el punto en el cual una entrada de sumidero de terminacin de camino est unida a la salida de una conexin de red.Los CPs y TCPs pueden ser bidireccionales o unidireccionales de acuerdo con la direccionalidad de la entidad de transporte que ellos delimitan.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20113738Punto de accesoPunto de acceso (access point, AP):El punto en el cual la salida de la funcin fuente de adaptacin est unida a la entrada de la funcin fuente de terminacin de camino y el punto similar en el cual la salida de la funcin sumidero de terminacin de camino est unida a la entrada de la funcin sumidero de adaptacin.Los APs pueden ser bidireccionales o unidireccionales.El AP acta como un punto de referencia a travs del cual pasa la informacin adaptada a la capa servidora y en el cual es definida la relacin intercapa cliente/servidora.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20113839Significado de los puntos de conexinLos puntos de conexin (CPs) y los puntos de terminacin de conexin (TCPs) sirven como puntos de referencia dentro de una red de capa, a travs de los cuales pasa la informacin caracterstica.Las asociaciones entre los puntos de referencia CPs y TCPs definen la conectividad de la red de capa.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20113940Significado de los puntos de accesoLos puntos de acceso (APs) marcan las fronteras funcionales entre las redes de capa de transporte, donde la informacin 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 funcin de adaptacin queda localizada entre las capas.Desde el punto de vista de la gestin y el control, se considera convencionalmente que la funcin de adaptacin y los APs asociados pertenecen a la capa servidora.Para muchos propsitos prcticos, la frontera de la capa queda en alguna parte entre la funcin de adaptacin y los CPs de la capa cliente.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20114041Vinculaciones admisibles entre componentes de arquitectura y puntos de referencia resultantesPar de componentes de arquitectura vinculadosPunto de referenciasalida de fuenteentrada de fuenteuniAdaptacinentrada de sumideroTerm Caminosalida de sumideroAPunipar fuente/sumideropar fuente/sumiderobisalida de fuenteentrada uniuniTerm. Caminoentrada de sumidero LCsalida uni TCPunipar fuente/sumideropar fuente/sumiderobisalida de fuente entrada uniuniTerm. Caminoentrada de sumidero SNCsalida uniTCPunipar fuente/sumideropar fuente/sumiderobientrada uni salida uniuniLCsalida uni SNCentrada uniCPunipar fuente/sumideropar fuente/sumiderobientrada uni salida uni uniLCsalida uni LCentrada uni CPunipar fuente/sumideropar fuente/sumiderobientrada de fuentesalida de sumiderouniAdaptacinsalida de sumideroAdaptacinentrada de fuenteCPunipar fuente/sumideropar fuente/sumideroBiAP:Punto de acceso (access point)bi:BidireccionalLC:Conexin de enlace (link connection)SNC:Conexin de subred (subnetwork connection)TCP:Punto de conexin de terminacinTerm Camino:Terminacin de camino (trail termination)uni:UnidireccionalRedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20114142Relacin de conectividad cliente/servidor entre redes de capaConexin de enlaceConexinCaminoAPAPConexinCapa clienteConexionesCaminoAPAPCapa servidoraTCPTCPCPCPCPCPAdaptacinintercapaAdaptacinintercapaTCPTCPCPCPTerminacinde caminoTerminacinde caminoTerminacinde caminoTerminacinde caminoFrontera convencional entre capa cliente y capa servidoraRedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20114243Vinculaciones y tipos de puntos de referenciaConexin de enlaceCPAP:Punto de acceso (access point)CP:Punto de conexin (connection point)TCP:Punto de conexin de terminacin (termination connection point)SNCTCPAPFuenteFuenteFuenteTCPSumideroSumideroSumideroAPRedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 201143442. SUBDIVISIN Y ESTRATIFICACIN DE REDES DE TRANSPORTERedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 2011442.1 Nocin preliminar de subdivisin y estratificacin45Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 201145Visiones ortogonales de la estratificacin y la subdivisin47Red de capa detrayecto especficoRed de capa detrayecto especficoRedes de capa demedios de transmisinSubredesEnlacesGrupo de accesoRed de capaVisin de la estratificacin(asociacin de capas cliente/servidora)Visin de la subdivisina) Concepto de estratificacinb) Concepto de subdivisinRedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20114748Aplicacin del concepto de subdivisinEl concepto de subdivisin 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 asignacin 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, gestin de la red de cliente).Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20114849El concepto de estratificacin de la red de transporte es importante en la medida que permite:La descripcin de cada red de capa empleando funciones similares.El diseo y operacin independientes de cada red de capa.Que cada red de capa posea sus propias capacidades de operaciones, diagnstico y recuperacin automtica 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 modelacin simple de redes que contengan mltiples tecnologas de transporte.Aplicacin del concepto de estratificacinRedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 2011492.2 Concepto de subdivisin50Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20115051Concepto de subdivisin AlcanceEl concepto subdivisin de redes de capa abarca lo siguiente:Subred contenedora.Subdivisin de subredes.Matriz.Descomposicin de conexiones de red y subred.Subdivisin de enlaces.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20115152Representacin de un conjunto de subredes Subred contenedoraUna subred se construye representando la implementacin fsica mediante enlaces y subredes comenzando por la matriz que sea la subred ms pequea (indivisible).Un conjunto de subredes y enlaces puede representarse de forma abstracta en forma de una subred contenedora de orden superior.La forma segn la cual se interconectan las subredes contenidas mediante enlaces describe la topologa de la subred contenedora.Los puertos situados en la frontera de la subred contenedora y la capacidad de interconexin deben representar totalmente, pero no ampliar, la conectividad soportada por las subredes contenidas y los enlaces.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20115253Subdivisin de subredesCualquier subred puede subdividirse en un cierto nmero de subredes ms pequeas (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 subdivisin de una subred no puede extender o restringir su conectividad:Los puertos de la frontera de la subred contenedora y la capacidad de interconexin deben estar representados en las subredes y enlaces contenidos.Las subredes y enlaces contenidos no pueden proporcionar una conectividad que no est disponible en la subred contenedora.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20115354Ejemplo de subdivisin de redes y subredes de capaEl siguiente ejemplo indica los dos primeros niveles de la subdivisin recurrente de una red de capa global:Primer nivel de subdivisin: La porcin internacional y las porciones nacionales de la red de capaSegundo nivel de subdivisin: Las porciones de trnsito y porciones de acceso y ncleo de las porciones nacionales de la y de la porcin internacional de la red de capa.A continuacin se ilustra esta subdivisin recurrente de una red de capa global.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20115455Ejemplo de subdivisin de redes y subredes de capa EsquemaSubred de la parte nacionalSubred de la parte internacionalSubred de la parte local deuna subred de la parte nacionalSubred de la parte de trnsito deuna subred de la parte nacionalRed de capa1. Primer nivel de subdivisin2. Segundo nivel de subdivisinRedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20115556Descomposicin de conexionesUna conexin de red o conexin de subred puede descomponerse en una concatenacin de otras entidades de transporte (enlace o conexin de subred) que refleje la subdivisin de una subred.Las diapositivas siguientes ilustran dos ejemplos de descomposicin de conexiones:Descomposicin de una conexin de red.Descomposicin de una conexin de subred.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20115657Descomposicin de una conexin de red EsquemaCP: Punto de conexinLC: Conexin de enlaceSNC: Conexin de subredTCP:Punto de conexin de terminacinCPCPCPCPLCLCCPCPSNCSNCSNCSNCCPCPLCSubredCPCPCPCPLCLCTCPTCPSNCSNCSNCSNCCPCPLCSubredConexin de redConexin de red descompuesta en una concatenacin de 4 conexiones de subred y 3 conexiones de enlace.Conexin de subred descompuesta en una concatenacin de 4 conexiones de subred y 3 conexiones de enlace.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20115758Relacin entre la subdivisin de subredes y la descomposicin de las conexionesRed de capaCaminoCP:Punto de conexinLC:Conexin de enlaceSNC:Conexin de subredCPCPCPCPLCLCCPCPSNCSNCSNCCaminoConexin de subred descompuesta en una concatenacin de 3 conexiones de subred y 2 conexiones de enlace.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20115859Subdivisin de enlaceUn enlace se construye agrupando un conjunto de conexiones de enlace, la unidad ms pequea de capacidad gestionable, que son equivalentes para fines de enrutamiento.Los enlaces se pueden agrupar tambin para proporcionar cualquier visibilidad de capacidad deseada.Los enlaces pueden ser subdivididos de dos formas:a)Subdivisin en un conjunto de enlaces paralelos (o conexiones de enlace).b)Subdivisin en una disposicin en serie de .Los enlaces subdivididos pueden an subdividirse recursivamente.A continuacin se ilustra la subdivisin en paralelo y en serie de un enlace.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20115960Subdivisin en paralelo y en serie de un enlace Esquemas(a) Subdivisin en paralelo de un enlace(b) Subdivisin en serie de un enlaceSubred ASubred BEnlace compuestoEnlaces componentesSubred ASubred CSubred BEnlace compuesto en serieEnlaces componentesSubred ASubred BRedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 2011602.3 Concepto de estratificacin61Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20116162Concepto de estratificacin AlcanceEl concepto estratificacin de redes de transporte abarca los siguientes asuntos especficos:Relacin cliente/servidor entre capas adyacentes.Funcin de adaptacin entre redes de capas.Multiplexin.Multiplexin inversa.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20116263Concepto de estratificacinUna red de transporte puede descomponerse en cierto nmero de redes de capa independientes con una relacin cliente/servidor entre redes de capa adyacentes.Una red de capa describe la generacin, transporte y terminacin de una informacin caracterstica 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 especfico que utiliza uno de entre varios protocolos diferentes.Por el contrario, una red de capa ofrece el mismo servicio empleando un protocolo especfico (informacin caracterstica).Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20116364Red de capa clienteIlustracin de la relacin cliente/servidor entre redes de capa adyacentesRed de capa servidorConexin soportada por un camino en lared de capa servidorRedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20116465Relacin cliente/servidorLa relacin cliente/servidor entre redes de capa adyacentes es una asociacin entre dichas redes realizada por una funcin de adaptacin para permitir que un camino de la red de capa servidora soporte la conexin de enlace de la red de capa cliente.El concepto de adaptacin es usado para describir cmo se modifica la informacin caracterstica 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 funcin de adaptacin est situada entre las redes de capa.Todos los puntos de referencia pertenecientes a una misma red de capa pueden visualizarse situndolos en un solo plano, como es el caso de una red de capa limitada por grupos de acceso.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20116566Relacin cliente/servidorLa relacin cliente/servidor puede ser de alguno de los siguientes tres tipos:Relacin uno a uno: representa el caso de una sola conexin de enlace de capa de cliente soportada por un solo camino de capa de servidor.Relacin de muchos a uno: se suele implementar usando tcnicas de multiplexin.Relacin de uno a muchos: se suele implementar usando tcnicas de multiplexin inversa.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20116667MultiplexinLa relacin 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 tcnicas de multiplexin para combinar las seales de la capa de cliente.Las seales de cliente pueden ser del mismo tipo o de tipos diferentes.La funcin de adaptacin puede consistir de procesos especficos para cada seal de cliente y procesos comunes asociados con la seal de capa de servidor.A continuacin se ilustra el modelo funcional de la multiplexin general.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20116768Relacin cliente/servidor de muchos a uno: MultiplexinConexin de enlacede capa de cliente nCamino de capa de servidorConexin de red de capa de servidorConexin de enlacede capa de cliente 1Conexin de enlacede capa de cliente 2Terminacin de caminoProceso especficoProceso especficoProceso especficoProceso comnFuncin de adaptacin intercapaRedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20116869Multiplexin inversaLa relacin cliente/servidor de uno a muchos representa el caso de una conexin de enlace de capa de cliente que es soportada por varios caminos de capa de servidor en paralelo.Se utilizan tcnicas de multiplexin inversa (por ejemplo, multiplexin inversa ATM, concatenacin virtual) para distribuir la seal de capa de cliente.Las seales de servidor pueden ser del mismo tipo o de tipos diferentes.Si se introduce la multiplexin inversa en una red existente, ello no deber imponer requisitos adicionales a la red.El interfuncionamiento de capa es posible entre un camino nico de capa de servidor que soporte la seal de cliente ntegra y los caminos de capa de servidor n de la seal de multiplexin inversa, si las dos redes de capa de servidor tienen similar informacin caracterstica.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20116970Modelo funcional de la multiplexin inversaLa multiplexin inversa se lleva a cabo mediante una subcapa de multiplexin inversa que incluye una funcin de terminacin de camino de multiplexin inversa (I_TT) y una funcin de adaptacin de multiplexin inversa (X[Y,Z]/I).La funcin de terminacin de camino de multiplexin inversa representa la supervisin del camino para la seal combinada.La funcin de adaptacin de multiplexin inversa realiza el desintercalado/intercalado de la seal 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 terminacin de red de capa de servidor n (X[Y,Z]_TT) forman la funcin compuesta de terminacin de camino de multiplexin inversa (Ic_TT).A continuacin se ilustra el modelo funcional de la multiplexin inversa general.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20117071Relacin cliente/servidor de uno a muchos: Multiplexin inversaX/ClienteI_TT..X_APX_TCPCliente_CPEste CI no estdisponible parasupervisin en la redSubcapa de multiplexin inversaX/ClienteX_APIc_TT12XYTerminacin de caminode multiplexin inversaFuncin de adaptacin de multiplexin inversaTerminacin de camino de capa de servidor=X[Y,Z]/IRedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20117172Diversidad de enrutamientos y retraso diferencial en la multiplexin inversa Los caminos de capa de servidor n para la multiplexin 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 seal distintos.La funcin de sumidero de adaptacin de multiplexin inversa debe compensar estas diferencias de retraso (retraso diferencial) para intercalar las seales individuales a fin de recrear la seal combinada.El retraso diferencial mximo es especfico de cada aplicacin.La gama de deteccin del retraso diferencial debe ser mucho mayor que el retraso mximo que podra ser compensado para impedir que se produzcan efectos aleatorios, lo cual podra perturbar el transporte sin ser detectado.Un retraso diferencial superior al retraso mximo que puede ser compensado producir una alarma.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20117273Calidad de servicio de la subcapa de multiplexin inversaLa calidad de servicio del camino de subcapa de multiplexin inversa est definida por dos factores principales:La calidad de servicio de cada uno de los caminos de capa de servidor suministrado por las funciones de terminacin de camino de capa de servidor; y Las fallas detectadas a travs del proceso de reintercalado suministrado por la funcin de terminacin de camino de subcapa de multiplexin inversa.En los puntos de medicin intermedios (es decir, monitores no intrusivos), slo est disponible la calidad de servicio de cada uno de los caminos de capa de servidor.La introduccin de la multiplexin inversa no deber imponer una funcionalidad de supervisin adicional para los caminos de capa de servidor.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20117374Nmero de caminos de capa servidor en la multiplexin inversa El nmero de caminos de capa de servidor necesarios en la multiplexin inversa depende de las caractersticas de la seal de la capa de cliente y/o de decisiones de gestin.En caso de una seal de cliente con una anchura de banda fija, el nmero de caminos de capa de servidor es tambin fijo.En el caso de una seal de cliente con una anchura de banda variable, el nmero de los caminos de capa de servidor podra tambin ser variable.En el caso de una conexin bidireccional, el nmero de los caminos de capa de servidor en ambos sentidos podra ser diferente.El nmero de caminos de capa de servidor podra cambiar a peticin (p. ej., a peticin del operador de red, a peticin de la capa de cliente) o en caso de falla.En el primer caso, el cambio no debe afectar al servicio.En el ltimo caso, uno o varios caminos de capa de servidor podran no estar disponibles debido a las fallas en la red.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20117475Fallas de caminos en la multiplexin inversa Los caminos de la capa de servidor para la multiplexin inversa pueden ser afectados por eventos de falla distintos y no necesariamente de forma simultnea.Se debe utilizar un enrutamiento diferente de cada uno de los caminos de capa de servidor a fin de reducir al mnimo la posibilidad de que una sola falla afecte a todos los caminos de capa de servidor.La disminucin de la anchura de banda debido a un camino defectuoso afectar al servicio, mientras que el aumento de la anchura de banda debido a la recuperacin de un camino defectuoso puede no afectar el servicio.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 2011752.4 Descomposicin de las redes de capa76Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20117677Redes de capaRedes de capa de trayectoRedes de capa de medios de transmisinRedes de capa de seccinRedes de capa de medios fsicosClasificacin de las redes de capa de transporteEl grupo funcional de transporte admite la siguiente clasificacin de las redes de capa:Red de capa de trayecto.Red de capa de medios de transmisin.Red de capa de seccin.Red de capa de medios fsicos.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20117778Redes de capa de trayectoUna red de capa de trayecto proporciona la capacidad de transferencia de informacin 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 transmisin.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 gestin de camino de la capa cliente.Ejemplos de redes de capa de trayecto:Red de capa DS3Red de capa VC4 de SDH.Red de capa de trayecto virtual ATM.Red de lneas arrendadas (red de capa de trayecto que proporciona servicios de transporte tpicamente una red privada).La descripcin de la red de capa de trayecto constituye la aplicacin principal de la Recomendacin UIT-T G.805, que es el documento base de esta Presentacin.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20117879Redes de capa de medios de transmisinUna red de capa de medios de transmisin est soportada por caminos y conexiones de enlace, pero no se proporciona conexiones de subred.Una red de capa de medios de transmisin puede depender de los medios fsicos utilizados para la transmisin tales como la fibra ptica o la radio.Las redes de capa de medios de transmisin se dividen en:Redes de capa de seccin.Redes de capa de medios fsicos.Ejemplos de redes de capa de medios de transmisin:Red de capa con inversin de marca codificada (CMI) a 139264 kbit/s.Red de capa de seccin mltiplex STM-4.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20117980Redes de capa de seccinLas redes de capa de seccin representan la implementacin de todas las funciones que proporcionan la transferencia de informacin entre ubicaciones en las redes de capa de trayecto.La red de capa de seccin determina el formato de la informacin en la red de transporte.Las secciones (es decir, los caminos de capa de seccin) 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 gestin de capa de trayecto.La red de capa de seccin puede descomponerse en redes de capa de seccin especfica.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20118081Redes de capa de medios fsicosLas redes de capa de medios fsicos se refieren a los medios reales por fibra, hilo metlico o canales de radiofrecuencia que soportan una red de capa de seccin.La red de capa de medios fsicos puede descomponerse en redes de capa de medios fsicos especficos para representar, por ejemplo, la multiplexin por divisin de longitud de onda.Como para la red de capa ms inferior (p. ej., la red de capa de medios fsicos) no existe una red de capa servidora, son los medios de transmisin y no el camino quienes soportan directamente la conexin de red.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20118182Descomposicin de la red de capa de trayecto en redes de capa de trayecto especficasDentro de una red de capa de trayecto es posible identificar un conjunto de redes de capa de trayecto especficas que pueden ser gestionadas de forma independiente por un operador de red.Cada red de capa de trayecto especfica puede:Tener la capacidad de transferencia de informacin necesaria para soportar diversos tipos de servicios y otras redes de capa de trayecto especficas como clientes.Poseer la red de capa de medios de transmisin u otras redes de capa de trayecto especficas como servidores.La descomposicin real utilizada para generar las redes de capa de trayecto especficas es funcin de la tecnologa.Cada red de capa de trayecto especfica puede tener una tecnologa independiente y es probable que se establezcan trayectos en forma independiente a travs de distintas redes de capa de trayecto especficas.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20118283Descomposicin de la red de capa de medios de transmisin en capas de medios de transmisin especficasDentro de una red de capa de medios de transmisin es posible identificar un conjunto redes de capa de medios especficas que pueden ser administradas de forma independiente por un operador de red.En la descomposicin de la red de capa de medios de transmisin es posible identificar redes de capa de seccin y redes de capa de medios fsicos.La conectividad de una capa de medios de transmisin no puede modificarse directamente mediante una accin de gestin.Los adelantos en las tecnologas disponibles para la implementacin de la red de capa de medios de transmisin permitirn en el futuro prximo la modificacin de la capa de medios de transmisin mediante acciones de gestin normalizadas.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20118384Descomposicin de redes de capa especficas en subcapasA menudo es conveniente identificar subcapas dentro de una red de capa especfica, con el propsito de identificar funciones de tratamiento de transporte y puntos de referencia adicionales.Una subcapa est incorporada en la red de capa especfica.La distincin 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 est incorporada, y que la subcapa no ofrece un servicio de transporte a una red cliente.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20118485Principio general de la descomposicin de redes de capasLa descomposicin de las redes de capa en subcapas o sub-estratificacin se basa en el siguiente principio general:Es posible efectuar la descomposicin de una red de capa ampliando las terminaciones de camino, los puntos de conexin (terminacin) de la red de capa, o las funciones de adaptacin intercapa.A continuacin se ilustra la generacin de nuevas subcapas mediante este principio de expansin (subdivisin) funcional y el concepto de sub-estratificacin.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20118586Generacin de subcapas mediante expansin funcional(b)Expansin de la funcin de terminacin de caminoTCPCPCPTCP(c)Expansin de un punto de conexin(a)Expansin de la funcin de adaptacin intercapaCP:Punto de conexinTCP:Punto de conexin de terminacinRedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20118688Ejemplos de aplicaciones de la descomposicin de redes de capaLos siguientes son algunos ejemplos importantes de aplicaciones de la descomposicin de redes de capa en subcapas (sub-estratificacin):Identificacin de esquemas de proteccin de camino, mediante la expansin de la terminacin del camino.Identificacin de esquemas de proteccin de subcapa, mediante la expansin del punto de conexin.Identificacin de una subcapa que describe un camino que supervisa una conexin en cascada.Expansin del punto de conexin.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20118889BIBLIOGRAFARedes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20118990Bibliografa Arquitecturas genricas de redes de transporteMike Sexton and Andrew Reid. Broadband networking: ATM, SDH and SONET. Boston: Artech House, 1997.Recomendacin UIT-T G.800 (09/2007), Arquitectura funcional unificada de las redes de transporte.Recomendacin UIT-T G.805 (03/2000), Arquitectura funcional genrica de las redes de transporte.Recomendacin UIT-T G.807/Y.1302 (07/2001), Requisitos de la red de transporte con conmutacin automtica.Recomendacin UIT-T G.809 (03/2003), Arquitectura funcional de las redes de capa sin conexin.Recomendacin UIT-T G.872 (11/2000), Arquitectura de las redes de transporte pticas.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20119091Bibliografa Arquitecturas genricas de redes de transporteRecomendacin UIT-T Y.1311 (03/2002), Redes privadas virtuales basadas en red Arquitectura y requisitos de servicio genricos.Recomendacin UIT-T Y.2012 (04/2010), Requisitos funcionales y arquitectura de la red de prxima generacin.Recomendacin UIT-T Y.2611 (12/2006), Arquitectura general de las redes futuras basadas en paquetes.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20119192Bibliografa Arquitecturas de redes de transporte especficasRecomendacin UIT-T G.902 (11/1995), Recomendacin marco sobre redes de acceso funcional Arquitectura y funciones, tipos de accesos, gestin y aspectos del nodo de servicio.Recomendacin UIT-T Y.1231 (11/2000), Arquitectura de red de acceso IP.Recomendacin UIT-T G.703 (11/2001), Caractersticas fsicas y elctricas de las interfaces digitales jerrquicas. Recomendacin UIT-T I.361 (02/1999), Especificacin de la capa modo de transferencia asncrono de la RDSI-BA.Recomendacin UIT-T I.326(03/2003), Arquitectura funcional de redes de transporte basadas en el modo de transferencia asncrono.Recomendacin UIT-T G.803 (03/2000), Arquitecturas de redes de transporte basadas en la jerarqua digital sncrona.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 20119293Bibliografa Arquitecturas de redes de transporte especficasRecomendacin UIT-T G.707/Y.1322 (12/2003), Interfaz de nodo de red para la jerarqua digital sncrona.Recomendacin UIT-T G.8080/Y.1304 (11/2001), Arquitectura de la red ptica con conmutacin automtica (ASON).Recomendacin UIT-T G.8110/Y.1370 (01/2005), Arquitectura de la red de capa con conmutacin por etiquetas multiprotocolo.Recomendacin UIT-T G.8110.1/Y.1370.1 (11/2006), Arquitectura de red de capa para conmutacin por etiquetas multiprotocolo en la red de transporte (T-MPLS).Recomendacin UIT-T G.8010/Y.1306 (02/2004), Arquitectura de redes de capa Ethernet.Recomendacin UIT-T Y.1418 (02/2008), Red de capa seudoalmbrica.Redes de ncleo de banda ancha. Ingeniera Civil Electrnica 201193