G. Vásquez Y.
Noviembre 2011
UNIVERSIDAD
MAYOR
ARQUITECTURA FUNCIONAL GENÉRICA DE LAS REDES DE TRANSPORTEARQUITECTURA FUNCIONAL GENÉRICA DE LAS REDES DE TRANSPORTE
Asignatura: Redes de Núcleo de Banda AnchaCarrera: Ingeniería Civil Electrónica
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 1
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Arquitectura funcional genérica de las redes de transporte
Introducción Objetivos Temario
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Introducción
Las redes tradicionales estaban restringidas principalmente por limitaciones tecnológicas a ser relativamente simples, por lo que una representación lógica abstracta basada en los diagramas convencionales de “bloques y líneas” de los sistemas entregaba una imagen ingenieril de las implementaciones físicas.
La complejidad creciente en el entorno de redes y servicios ha ido en paralelo con la complejidad de los altos niveles de integración funcional que es posible implementar en las redes de transporte de próxima generación. En consecuencia, son necesarias abstracciones nuevas y más poderosas, y
herramientas analíticas y de especificación más expresivas, por lo que el UIT-T ha impulsado el desarrollo de una nueva arquitectura funcional de redes de transporte.
En esta Presentación se describe las arquitecturas funcionales y estructurales de las redes de transporte de banda ancha de una forma independiente de la tecnología. Esta arquitectura funcional genérica de las redes de transporte ha sido
adoptada como base para un conjunto armonizado de Recomendaciones sobre arquitectura funcional para redes ATM, SDH, MPLS, ASON, Ethernet, y para las correspondientes Recomendaciones relativas a la gestión, análisis de la calidad de funcionamiento y especificación de los equipos.
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Objetivos
Interpretar y elaborar diagramas descriptivos de redes de transporte compuestos por convenios de representación de los componentes genéricos de arquitectura de red de transporte.
Reconocer la estructura de capa, la topología y los componentes de una interred compleja representada mediante los convenios de representación de la arquitectura funcional de red de transporte.
Explicar los principios de funcionamiento de las principales técnicas de supervisión de la conexión, e identificar los elementos componentes genéricos de la arquitectura funcional que son clave para su implementación.
Proponer operaciones de subdivisión y subestratificación de redes de capa específicas que son necesarias para implementar determinados mecanismos de supervisión y protección.
Describir las distintas estrategias de protección de redes de transporte en términos de componentes genéricos de la arquitectura funcional, y reconocer los distintos métodos de supervisión usados en esas arquitecturas.
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Temario
PARTE I – ARQUITECTURA FUNCIONAL DE LAS REDES DE TRANSPORTE 1. Componentes de arquitectura
2. Subdivisión y estratificación de redes de transporte
3.Aplicación de los conceptos arquitecturales a las topologías y estructuras de red
PARTE II – SUPERVISIÓN, INTERFUNCIONAMIENTO Y PROTECCIÓN DE REDES DE TRANSPORTE4. Supervisión de la conexión
5. Interfuncionamiento de red de capa
6. Técnicas para mejorar la disponibilidad en la red de transporte Bibliografía
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PARTE I – ARQUITECTURA FUNCIONAL DE LAS REDES DE TRANSPORTE
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1. COMPONENTES DE ARQUITECTURA
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Sección 1 – Componentes de arquitectura
Contenido1.1
Clasificación y representación de los componentes de arquitectura.
1.2 Componentes topológicos.
1.3 Entidades de transporte.
1.4Funciones de tratamiento de transporte.
1.5 Puntos de referencia.
Objetivos: Clasificar los diversos componentes de
arquitectura dentro de las cuatro categorías definidas para ellos:(i) componentes topológicos,(ii) entidades de transporte,(iii) funciones de tratamiento de transporte, (iv) puntos de referencia.
Interpretar y elaborar diagramas descriptivos de redes de transporte (o segmentos de estas redes) compuestos por convenios de representación de los componentes de arquitectura de red de transporte.
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1.1 Clasificación y representación de los componentes de arquitectura
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Antecedentes de la modelación funcional de redes de transporte
Esta presentación se preocupa principalmente de la modelación funcional de redes de transporte, es decir, la arquitectura funcional. Este material está basado principalmente en el trabajo de la UIT-T expuesto en los siguientes documentos: Recomendación UIT-T G.805 (genérica). Recomendación UIT-T G.803 (específica de SDH). Recomendación UIT-T I.326 (específica de ATM). Recomendación UIT-T G.8080/Y.1304 (específica de redes
ópticas). Recomendación UIT-T G.8110/Y.1370 (específica de MPLS). Recomendación UIT-T G.8010/Y.1306 (específica de Ethernet). Los trabajos sobre la infraestructura mundial de la información
(GII) y las redes de próxima generación (NGN) en el UIT-T.
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Requisitos de la arquitectura funcional de redes de transporte
La arquitectura funcional debe describir la concepción global de una red de transporte (de banda ancha) y entregar el marco dentro del cual el diseño detallado puede tener lugar. Por lo tanto, debe tener las siguientes características: Ser completa en alcance. Ser completa para una amplia comunidad de diseñadores,
planificadores, constructores y operadores de redes. Ser aceptable dentro de la comunidad internacional multioperador,
multisuministrador de redes de telecomunicaciones. Soportar herramientas y métodos para expresar en forma
consistente conceptos y capacidades específicas. Permitir un nivel de especificación suficiente preciso para asegurar
compatibilidad entre componentes y una operación exitosa de toda la red, y no imponer restricciones innecesarias para que un implementador pueda construir componentes particulares de la red.
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Clasificación de los componentes de la arquitectura de red de transporte
Este diagrama muestra las clasificaciones de los componentes genéricos de la arquitectura funcional de la red de transporte.
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Componentes de arquitectura de red de transporte
Componentes de arquitectura de red de transporte
Componentes topológicos
Componentes topológicos
Entidades de transporteEntidades
de transporteFunciones
de tratamiento de información
Funciones de tratamiento de información
Puntos de referencia
Puntos de referencia
Red de capaRed de capa
SubredSubred
EnlaceEnlace
Grupo de accesoGrupo
de acceso
ConexionesConexiones CaminosCaminos
Conexión de red
Conexión de red
Conexión de subred
Conexión de subred
Conexión de enlace
Conexión de enlace
Función de terminación
Función de terminación
Función de adaptación
Función de adaptación
Punto de conexión
Punto de conexión
Punto de conexión
de terminación
Punto de conexión
de terminación
Punto de acceso
Punto de acceso
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Componentes de arquitectura de red de transporte (1/3)
La funcionalidad de la red de transporte se describe de manera abstracta, independiente de la tecnología de implementación, empleando un número reducido de componentes de arquitectura, que se agrupan en cuatro categorías:1) Componentes topológicos.
2) Entidades de transporte.
3) Funciones de tratamiento de información.
4) Puntos de referencia.
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Componentes de arquitectura de red de transporte (2/3)
Los componentes de la arquitectura de transporte se definen mediante la función que ejecutan en términos del tratamiento de la información o según las relaciones que describen entre otros componentes de arquitectura. Las funciones de los componentes actúan sobre la información
presentada en una o más entradas y presentan la información procesada en una o más salidas.
Las funciones de los componentes se definen y caracterizan por el tratamiento de la información que se efectúa entre sus entradas y sus salidas.
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Componentes de arquitectura de red de transporte (3/3)
Los componentes de la arquitectura de transporte son asociados conjuntamente en formas específicas, 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 vinculación de las entradas y las salidas de las funciones de tratamiento y las entidades de transporte.
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Convenios de representación de los componentes de arquitectura de red de transporte
Se han elaborado varios convenios de representación 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. Puntos de referencia. Componentes topológicos. Entidades de transporte.
Las diapositivas siguientes ilustran los convenios de representación definidos para los componentes de arquitectura en diagramas que ayudan a describir la arquitectura funcional de la red de transporte.
Representación de asociación entre redes de capas
Ejemplo de modelo funcional
Representación de conexiones compuestas
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Adaptación unidireccional
Entrada
Salida
Punto de referencia unidireccional
Punto de referencia bidireccional
Terminación de camino unidireccional
Entrada
Salida
Terminación de camino bidireccional
Punto de acceso Punto de conexión Punto de conexión de terminación
AP CP TCP
Entrada o salida
Convenios de representación de funciones de procesamiento y puntos de referencia
Emparejamiento
Funciones de procesamiento Puntos de referencia
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Convenios de representación de componentes topológicos y entidades de transporte
Enlace
Conexión
Camino
Subred
Red de capa
equivale a CaminoCaminoAP
Ejemplo de red de capa limitada por grupos de acceso
Subredmayor
Componentes topológicos Entidades de transporte
Grupo de acceso
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Otros convenios de representación usados en diagramas de redes – Asociación entre redes de capas
Asociación entre redes de capa
AP AP
CP CP
TCP
AP: Punto de acceso (access point)CP: Punto de conexión (connection point)TCP: Punto de conexión de terminación (termination connection point)
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Otros convenios de representación en diagramas de redes – Conexiones compuestas
Camino
Conexión en cascada
ConexionesCP CP
Conexión en cascada
Conexiones Conexiones
Conexión de red
TCP
CP CP
TCP
Conexión de red
Conexión de enlace
Camino
Conexión de red
TCP TCP
CP: Punto de conexión (connection point)TCP: Punto de conexión de terminación (termination connection point)
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Ejemplo de modelo funcional
CaminoAP AP
Terminaciónde camino
Conexión de red
TCPCP Conexión de enlace
TCP
Adaptaciónde cliente
a servidora
CaminoAPAP
Terminaciónde camino
TCP
SNC
CP
LC
CP
LC
CP
LC
CP
SNC
TCP
Terminaciónde camino
Adaptaciónde cliente
a servidora
Terminaciónde camino
Red decapa
cliente
Red decapa
servidora
SNC
AP: Punto de acceso (access point)CP: Punto de conexión (connection point)LC: Conexión de enlace (link connection)SNC: Conexión de subred (subnetwork connection)TCP: Punto de conexión de terminación (termination connection point)
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1.2 Componentes topológicos
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Componentes topológicos de una red de transporte
Los componentes topológicos proporcionan la descripción más abstracta de una red en términos de relaciones topológicas entre conjuntos de puntos de referencia similares.
Se distinguen cuatro componentes topológicos: Red de capa. Subred. Enlace. Grupo de acceso.
Los componentes topológicos permiten describir completamente la topología lógica 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.
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Red de capa
Una red de capa queda definida por el conjunto completo de grupos de acceso del mismo tipo que pueden estar asociados para efectos de transferencia de información. La información transferida es característica de la red de capa y
se denomina información característica. En una red de capa pueden constituirse y deshacerse las
asociaciones de las terminaciones de camino (que forman un camino), mediante un proceso de gestión de red de capa que modifica de esta forma su conectividad.
Para cada tipo de terminación de camino existe una red de capa lógicamente distinta y separada.
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Subred
Una subred existe dentro de una única red de capa, y se define mediante el conjunto de puertos disponibles para la transferencia de información característica. Las asociaciones entre los puertos en el borde de una subred
pueden constituirse y deshacerse mediante un proceso de gestión de red de capa, cambiando de este modo su conectividad.
Cuando se establece una conexión de subred se crean asimismo los puntos de referencia mediante la vinculación de los puertos a la entrada y a la salida de la conexión de subred.
En general, las subredes pueden subdividirse en subredes menores interconectadas por enlaces. La matriz es un caso especial de subred que no puede dividirse
ulteriormente.
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Enlace
Un enlace consta de un subconjunto de puertos situados en el borde de una subred o grupo de acceso que están asociados con un subconjunto correspondiente de puertos situados en el borde de otra subred o grupo de acceso para los efectos de transferencia de información característica. El enlace representa la relación topológica y la capacidad de
transporte disponible entre un par de subredes o una subred y un grupo de acceso o un par de grupos de acceso.
Pueden existir múltiples enlaces entre una subred determinada y un grupo de acceso o entre un par de subredes o grupos de acceso. Los enlaces son suministrados generalmente por un camino de
servidor (se establecen y mantienen en la escala de tiempo de la red de capa servidora), pero pueden ser proporcionados también por conexiones de redes de capa de cliente.
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Grupo de acceso
Un grupo de acceso es un grupo de funciones de terminación de camino situadas en la misma ubicación y conectadas a la misma subred o al mismo enlace.
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1.3 Entidades de transporte
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Entidades de transporte
Las entidades de transporte proporcionan la transferencia de información transparente entre puntos de referencia de la red de capa. No existe modificación de la información 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 básicas de transporte, según que se supervise o no la integridad de la información transferida: Conexiones (no existe supervisión de la información transferida). Caminos (existe supervisión de la información transferida).
De acuerdo con el componente topológico al que pertenezcan, las conexiones se dividen en: Conexiones de red. Conexiones de subred. Conexiones de enlace.
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Conexión de enlace
Una conexión de enlace es capaz de transferir información de forma transparente a través de un enlace. Una conexión de enlace está delimitada por puertos y representa
la relación fija entre los extremos del enlace. Una conexión de enlace representa un par de funciones de
adaptación y un camino en la red de capa servidora. El puerto situado a la entrada de una conexión de enlace
unidireccional representa la entrada a una fuente de adaptación y el puerto situado a la salida de una conexión de enlace unidireccional representa la salida de un sumidero de adaptación.
Pueden emparejarse las conexiones de enlace unidireccional y los puertos de adaptación fuente y sumidero asociados, para proporcionar la transferencia de información bidireccional.
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Conexión de subred
Una conexión de subred es capaz de transferir información de forma transparente a través de una subred. Una conexión de subred está delimitada por puertos en la
frontera de la subred y representa la asociación entre esos puertos.
En general, las conexiones de subred se construyen a partir de una concatenación de conexiones de subred y conexiones de enlace.
La conexión de matriz es un caso especial de conexión de subred formada por una única conexión (indivisible) de subred.
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Conexión de red
Una conexión de red se constituye a partir de una concatenación de conexiones de subred y/o conexiones de enlace y es capaz de transferir información de forma transparente a través de una red de capa. Una conexión de red está delimitada por puntos de conexión de
terminación (TCP, termination connection points). Se forma el TCP mediante la vinculación del puerto de terminación
de camino con una conexión de subred o con el puerto de una conexión de enlace.
No existe información explícita que permita la supervisión de la integridad de la información transferida por una conexión de red.
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Camino
Un camino representa la transferencia de información característica adaptada y supervisada de la red de capa de cliente entre puntos de acceso. Un camino está delimitado por dos puntos de acceso, uno en
cada extremo del camino. Un camino se forma mediante la asociación de terminaciones de
camino con una conexión de red. En un camino existe información explícita que permite la
supervisión de la integridad de la información transferida por éste.
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1.4 Funciones de tratamiento de transporte
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En la descripción de la arquitectura de las redes de capa se distinguen dos funciones genéricas de tratamiento de información: Función de adaptación. Función de terminación.
Funciones de tratamiento de transporte
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Función de adaptación (1/2)
Fuente de adaptación:Función de tratamiento de transporte que adapta la información característica de la red de capa cliente a una forma adecuada para su transporte por un camino en la red de capa servidora.
Sumidero de adaptación:Función de tratamiento de transporte que convierte la información de camino de la red de capa servidora en información característica de la red de capa cliente.
Adaptación bidireccional:Función 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 combinación en una función de adaptación: (i) codificación; (ii) modificación de la velocidad; (iii) alineación; (iv) justificación; (v) multiplexión.
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Función de adaptación (2/2)
Cardinalidad de la función de adaptación: La relación de entrada a salida de la función de fuente de adaptación
es de muchos a uno o de uno a muchos. Caso muchos a uno: una o más entradas de red de capa cliente se
adaptan en un solo tren de información adaptado adecuado para el transporte por un camino de la red de capa servidor y esta relación se utiliza normalmente para representar la multiplexión 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 común en multiplexión inversa. La relación inversa se mantiene para la función de sumidero de adaptación
entre su única entrada y su salida o salidas.
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Función de terminación de camino (1/2)
Fuente de terminación de camino:Función de tratamiento de transporte que acepta, a su entrada, la información característica adaptada de redes de capa cliente, añade información para permitir la supervisión del camino y presenta, a su salida, la información característica de la red de capa. La fuente de terminación de camino puede funcionar sin ninguna entrada de la red de
capa cliente.
Sumidero de terminación de camino:Función de tratamiento de transporte que acepta, a su entrada, la información característica de la red de capa, elimina la información relacionada con la supervisión del camino y presenta, a su salida, la información restante. El sumidero de terminación de camino puede funcionar sin una salida a una red de
capa de cliente.
Terminación de camino bidireccional:Función de tratamiento de transporte consistente en un par de funciones fuente y sumidero de terminación de camino situadas en la misma ubicación.
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Función de terminación de camino (2/2)
Cardinalidad de función de terminación de camino: La relación de entrada a salida de la fuente de terminación de
camino es una relación de uno a muchos. Un tren único de entrada de información adaptada se distribuye en
una o más conexiones de red en la capa de servidor. Esta relación se utiliza más generalmente en la forma de uno a uno
para representar esa adición de cabecera de camino a la información adaptada que es transportada por una conexión de red.
En su forma más general, la relación se puede utilizar para representar multiplexión inversa, en la cual un tren único de alta capacidad se divide en varias conexiones de red de capacidad más baja. La relación inversa se mantiene para la función de sumidero entre su
entrada o entradas y su única salida.
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1.5 Puntos de referencia
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Puntos de referencia
Los puntos de referencia se forman mediante la vinculación 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 conexión (connection point, CP). Punto de conexión de terminación (terminating connection point,
TCP). Punto de acceso (access point, AP).
En el cuadro de la diapositiva siguiente se muestran las vinculaciones admisibles entre parejas de funciones de tratamiento y/o entidades de transporte y los tipos específicos resultantes de puntos de referencia.
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Puntos de conexión
Punto de conexión (connection point, CP).El punto en el cual la salida de una conexión atómica está unida a la entrada de otra conexión atómica.
Punto de conexión de terminación (terminating connection point, TCP).El punto en el cual la salida de una fuente de terminación de camino está unida a la entrada de la conexión de red y el punto en el cual una entrada de sumidero de terminación de camino está unida a la salida de una conexión de red. Los CPs y TCPs pueden ser bidireccionales o unidireccionales de acuerdo
con la direccionalidad de la entidad de transporte que ellos delimitan.
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Punto de acceso
Punto de acceso (access point, AP):El punto en el cual la salida de la función fuente de adaptación está unida a la entrada de la función fuente de terminación de camino y el punto similar en el cual la salida de la función sumidero de terminación de camino está unida a la entrada de la función sumidero de adaptación. Los APs pueden ser bidireccionales o unidireccionales. El AP actúa como un punto de referencia a través del cual pasa la
información adaptada a la capa servidora y en el cual es definida la relación intercapa cliente/servidora.
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Significado de los puntos de conexión
Los puntos de conexión (CPs) y los puntos de terminación de conexión (TCPs) sirven como puntos de referencia dentro de una red de capa, a través de los cuales pasa la información característica.
Las asociaciones entre los puntos de referencia CPs y TCPs definen la conectividad de la red de capa.
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Significado de los puntos de acceso
Los puntos de acceso (APs) marcan las fronteras funcionales entre las redes de capa de transporte, donde la información 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 función de adaptación queda localizada entre las capas. Desde el punto de vista de la gestión y el control, se considera
convencionalmente que la función de adaptación y los APs asociados “pertenecen” a la capa servidora.
Para muchos propósitos prácticos, la frontera de la capa queda en alguna parte entre la función de adaptación y los CPs de la capa cliente.
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Vinculaciones admisibles entre componentes de arquitectura y puntos de referencia resultantes
Par de componentes de arquitectura vinculados Punto de referenciasalida de fuente entrada de fuente uni
Adaptación entrada de sumidero Term Camino salida de sumidero AP unipar fuente/sumidero par fuente/sumidero bi
salida de fuente entrada uni uni
Term. Camino entrada de sumidero LC salida uni TCP unipar fuente/sumidero par fuente/sumidero bi
salida de fuente entrada uni uni
Term. Camino entrada de sumidero SNC salida uni TCP unipar fuente/sumidero par fuente/sumidero bi
entrada uni salida uni uni
LC salida uni SNC entrada uni CP unipar fuente/sumidero par fuente/sumidero bi
entrada uni salida uni uni
LC salida uni LC entrada uni CP unipar fuente/sumidero par fuente/sumidero bi
entrada de fuente salida de sumidero uni
Adaptación salida de sumidero Adaptación entrada de fuente CP unipar fuente/sumidero par fuente/sumidero Bi
AP: Punto de acceso (access point)bi: BidireccionalLC: Conexión de enlace (link connection)SNC: Conexión de subred (subnetwork connection)
TCP: Punto de conexión de terminaciónTerm Camino: Terminación de camino (trail termination)uni: Unidireccional
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Relación de conectividad cliente/servidor entre redes de capa
Conexión de enlaceConexión
CaminoAPAP
Conexión
Capa cliente
Conexiones
Camino
AP AP
Capa servidora
TCP TCPCP CP CP CP
Adaptaciónintercapa
Adaptaciónintercapa
TCP TCPCP CP
Terminaciónde camino
Terminaciónde camino
Terminaciónde camino
Terminaciónde camino
Frontera convencional
entre capa cliente y capa servidora
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Vinculaciones y tipos de puntos de referencia
Conexión de enlace
CP
AP: Punto de acceso (access point)CP: Punto de conexión (connection point)TCP: Punto de conexión de terminación (termination connection point)
SNC
TCP
AP
Fuente
Fuente
Fuente
TCP
Sumidero
Sumidero
Sumidero
AP
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Fin de la Sección 1COMPONENTES DE ARQUITECTURA
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2. SUBDIVISIÓN Y ESTRATIFICACIÓN DE REDES DE TRANSPORTE
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Sección 2 – Subdivisión y estratificación de redes de transporte
Contenido:2.1
Noción preliminar de subdivisión y estratificación.
2.2 Concepto de subdivisión.
2.3 Concepto estratificación.
2.4Descomposición de las redes de capa.
Objetivos: Descomponer redes y subredes de
capa mediante operaciones de subdivisión y estratificación.
Reconocer los tipos de red de capa que se encuentran dentro de un complejo interred multicapa particular.
Realizar las subestratificaciones de redes de capa específicas que son necesarias para implementar determinados mecanismos de supervisión y protección.
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2.1 Noción preliminar de subdivisión y estratificación
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Conceptos subdivisión y estratificación – Noción preliminar
Estratificación:Una red de transporte puede descomponerse en cierto número de capas de red de transporte independientes con una asociación cliente/servidor entre capas adyacentes.
Subdivisión:Cada red de capa puede subdividirse separadamente de manera que refleje la estructura interna de esa capa o la forma en que será gestionada. Los conceptos de subdivisión y estratificación son por tanto ortogonales.
La diapositiva siguiente ilustra estas dos visiones ortogonales de la arquitectura de una red de transporte.
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Visiones ortogonales de la estratificación y la subdivisión
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Red de capa detrayecto específico
Red de capa detrayecto específico
Redes de capa demedios de transmisión
Subredes Enlaces
Grupo de acceso Red de capa
Visión de la estratificación(asociación de capas cliente/servidora)
Visión de la subdivisión
a) Concepto de estratificación b) Concepto de subdivisión
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Aplicación del concepto de subdivisión
El concepto de subdivisión 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 asignación 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, gestión de la red de cliente).
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El concepto de estratificación de la red de transporte es importante en la medida que permite: La descripción de cada red de capa empleando funciones
similares. El diseño y operación independientes de cada red de capa. Que cada red de capa posea sus propias capacidades de
operaciones, diagnóstico y recuperación automática 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 modelación simple de redes que contengan múltiples tecnologías de transporte.
Aplicación del concepto de estratificación
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2.2 Concepto de subdivisión
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Concepto de subdivisión – Alcance
El concepto subdivisión de redes de capa abarca los siguientes asuntos específicos: Subred contenedora. Subdivisión de subredes. Matriz. Descomposición de conexiones de red y subred. Subdivisión de enlaces.
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Representación de un conjunto de subredes – Subred contenedora
Una subred se construye representando la implementación física mediante enlaces y subredes comenzando por la matriz que sea la subred más pequeña (indivisible).
Un conjunto de subredes y enlaces puede representarse de forma abstracta en forma de una subred contenedora de orden superior.
La forma según la cual se interconectan las subredes contenidas mediante enlaces describe la topología de la subred contenedora. Los puertos situados en la frontera de la subred contenedora y la
capacidad de interconexión deben representar totalmente, pero no ampliar, la conectividad soportada por las subredes contenidas y los enlaces.
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Subdivisión de subredes
Cualquier subred puede subdividirse en un cierto número de subredes más pequeñas (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 subdivisión de una subred no puede extender o restringir su conectividad: Los puertos de la frontera de la subred contenedora y la capacidad
de interconexión deben estar representados en las subredes y enlaces contenidos.
Las subredes y enlaces contenidos no pueden proporcionar una conectividad que no esté disponible en la subred contenedora.
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Ejemplo de subdivisión de redes y subredes de capa
El siguiente ejemplo indica los dos primeros niveles de la subdivisión recurrente de una red de capa global: Primer nivel de subdivisión: La porción internacional y las
porciones nacionales de la red de capa Segundo nivel de subdivisión: Las porciones de tránsito y
porciones de acceso y núcleo de las porciones nacionales de la y de la porción internacional de la red de capa.
La figura de la siguiente diapositiva ilustra esta subdivisión recurrente de una red de capa global.
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Ejemplo de subdivisión de redes y subredes de capa – Esquema
Subred de la parte nacional
Subred de la parte internacional
Subred de la parte local deuna subred de la parte nacional
Subred de la parte de tránsito deuna subred de la parte nacional
Red de capa
1. Primer nivel de subdivisión
2. Segundo nivel de subdivisión
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Descomposición de conexiones
Una conexión de red o conexión de subred puede descomponerse en una concatenación de otras entidades de transporte (enlace o conexión de subred) que refleje la subdivisión de una subred.
Las dos diapositivas siguientes ilustran dos ejemplos de descomposición de conexiones:
Descomposición de una conexión de red. Descomposición de una conexión de subred.
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Descomposición de una conexión de red – Esquema
CP: Punto de conexiónLC: Conexión de enlaceSNC: Conexión de subredTCP: Punto de conexión de terminación
CP CP CP CPLC LC CPCPSNC SNCSNC SNC
CP CPLC
Subred
CP CP CP CPLC LC
TCPTCPSNC SNCSNC SNC
CP CPLC
Subred
Conexión de redConexión de red descompuesta en una concatenación de 4 conexiones de subred y 3 conexiones de enlace.
Conexión de subred descompuesta en una concatenación de 4 conexiones de subred y 3 conexiones de enlace.
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Relación entre la subdivisión de subredes y la descomposición de las conexiones
Red de capa
CaminoCP: Punto de conexiónLC: Conexión de enlaceSNC: Conexión de subred
CP CP CP CPLC LC CPCP SNC SNC SNC
Camino
Conexión de subred descompuesta en una concatenación de 3 conexiones de subred y 2 conexiones de enlace.
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Subdivisión de enlace
Un enlace se construye agrupando un conjunto de conexiones de enlace, la unidad más pequeña de capacidad gestionable, que son equivalentes para fines de enrutamiento.
Los enlaces se pueden agrupar también para proporcionar cualquier visibilidad de capacidad deseada.
Los enlaces pueden ser subdivididos de dos formas:a) Subdivisión en un conjunto de enlaces paralelos (o conexiones de
enlace).
b) Subdivisión en una disposición en serie de <conexión de enlace – subred – conexión de enlace>.
Los enlaces subdivididos pueden aún subdividirse recursivamente. La siguiente diapositiva ilustra la subdivisión en paralelo y en serie de un
enlace.
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Subdivisión en paralelo y en serie de un enlace – Esquemas
(a) Subdivisión en paralelo de un enlace
(b) Subdivisión en serie de un enlace
Subred A Subred B
Enlace compuesto
Enlaces componentes
Subred A Subred C Subred B
Enlace compuesto en serie
Enlaces componentes
Subred A Subred B
G. Vásquez Y.
2.3 Concepto de estratificación
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 68
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 69
Concepto de estratificación – Alcance
El concepto estratificación de redes de transporte abarca los siguientes asuntos específicos: Relación cliente/servidor entre capas adyacentes. Función de adaptación entre redes de capas. Multiplexión. Multiplexión inversa.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 70
Concepto de estratificación
Una red de transporte puede descomponerse en cierto número de redes de capa independientes con una relación cliente/servidor entre redes de capa adyacentes. Una red de capa describe la generación, transporte y
terminación de una información característica 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 específico que utiliza uno de entre
varios protocolos diferentes. Por el contrario, una red de capa ofrece el mismo servicio
empleando un protocolo específico (información característica).
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 71
Red de capa cliente
Ilustración de la relación cliente/servidor entre redes de capa adyacentes
Red de capa servidor
Conexión soportada por un camino en lared de capa servidor
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Relación cliente/servidor (1/2)
La relación cliente/servidor entre redes de capa adyacentes es una asociación entre dichas redes realizada por una función de adaptación para permitir que un camino de la red de capa servidora soporte la conexión de enlace de la red de capa cliente. El concepto de adaptación es usado para describir cómo se
modifica la información característica 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 función de adaptación está situada entre las redes de capa. Todos los puntos de referencia pertenecientes a una misma red de
capa pueden visualizarse situándolos en un solo plano, como es el caso de una red de capa limitada por grupos de acceso.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 73
Relación cliente/servidor (2/2)
La relación cliente/servidor puede ser de alguno de los siguientes tres tipos: Relación uno a uno: representa el caso de una sola conexión de
enlace de capa de cliente soportada por un solo camino de capa de servidor.
Relación de muchos a uno: se suele implementar usando técnicas de multiplexión.
Relación de uno a muchos: se suele implementar usando técnicas de multiplexión inversa.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 74
Multiplexión
La relación 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 técnicas de multiplexión para combinar las señales de
la capa de cliente. Las señales de cliente pueden ser del mismo tipo o de tipos
diferentes. La función de adaptación puede consistir de procesos
específicos para cada señal de cliente y procesos comunes asociados con la señal de capa de servidor.
La siguiente diapositiva ilustra el modelo funcional de la multiplexión general.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 75
Relación cliente/servidor de «muchos a uno»: Multiplexión
Conexión de enlacede capa de cliente n
Camino de capa de servidor
Conexión de red de capa de servidor
Conexión de enlacede capa de cliente 1
Conexión de enlacede capa de cliente 2
Terminación de camino
Proceso específico
Proceso específico
Proceso específico
Proceso común
Función de adaptación intercapa
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Multiplexión inversa
La relación cliente/servidor de uno a muchos representa el caso de una conexión de enlace de capa de cliente que es soportada por varios caminos de capa de servidor en paralelo. Se utilizan técnicas de multiplexión inversa (por ejemplo,
multiplexión inversa ATM, concatenación virtual) para distribuir la señal de capa de cliente.
Las señales de servidor pueden ser del mismo tipo o de tipos diferentes.
Si se introduce la multiplexión inversa en una red existente, ello no deberá imponer requisitos adicionales a la red.
El interfuncionamiento de capa es posible entre un camino único de capa de servidor que soporte la señal de cliente íntegra y los caminos de capa de servidor n de la señal de multiplexión inversa, si las dos redes de capa de servidor tienen similar información característica.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 77
Modelo funcional de la multiplexión inversa
La multiplexión inversa se lleva a cabo mediante una subcapa de multiplexión inversa que incluye una función de terminación de camino de multiplexión inversa (I_TT) y una función de adaptación de multiplexión inversa (X[Y,Z]/I). La función de terminación de camino de multiplexión inversa
representa la supervisión del camino para la señal combinada. La función de adaptación de multiplexión inversa realiza el
desintercalado/intercalado de la señal 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 terminación de red de capa de servidor n (X[Y,Z]_TT) forman la función compuesta de terminación de camino de multiplexión inversa (Ic_TT).
La siguiente diapositiva ilustra el modelo funcional de la multiplexión inversa general.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 78
Relación cliente/servidor de «uno a muchos»: Multiplexión inversa
X/Cliente
X
….….
X_AP
X_TCP
Cliente_CP
Este CI no estádisponible parasupervisión en la red
Su
bca
pa
de
mu
ltip
lexi
ón
inve
rsa
X/Cliente
X_AP
Xv1 2 XY
Terminación de caminode multiplexión inversa
Función de adaptación de multiplexión inversa
Terminación de camino de capa de servidor
=
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Diversidad de enrutamientos y retraso diferencial en la multiplexión inversa
Los caminos de capa de servidor n para la multiplexión 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 señal distintos. La función de sumidero de adaptación de multiplexión inversa
debe compensar estas diferencias de retraso (retraso diferencial) para intercalar las señales individuales a fin de recrear la señal combinada.
El retraso diferencial máximo es específico de cada aplicación. La gama de detección del retraso diferencial debe ser mucho mayor
que el retraso máximo que podría ser compensado para impedir que se produzcan efectos aleatorios, lo cual podría perturbar el transporte sin ser detectado.
Un retraso diferencial superior al retraso máximo que puede ser compensado producirá una alarma.
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Calidad de servicio de la subcapa de multiplexión inversa
La calidad de servicio del camino de subcapa de multiplexión inversa está definida por dos factores principales: La calidad de servicio de cada uno de los caminos de capa de
servidor suministrado por las funciones de terminación de camino de capa de servidor; y
Las fallas detectadas a través del proceso de reintercalado suministrado por la función de terminación de camino de subcapa de multiplexión inversa. En los puntos de medición intermedios (es decir, monitores no
intrusivos), sólo está disponible la calidad de servicio de cada uno de los caminos de capa de servidor.
La introducción de la multiplexión inversa no deberá imponer una funcionalidad de supervisión adicional para los caminos de capa de servidor.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 81
Número de caminos de capa servidor en la multiplexión inversa
El número de caminos de capa de servidor necesarios en la multiplexión inversa depende de las características de la señal de la capa de cliente y/o de decisiones de gestión. En caso de una señal de cliente con una anchura de banda fija, el
número de caminos de capa de servidor es también fijo. En el caso de una señal de cliente con una anchura de banda
variable, el número de los caminos de capa de servidor podría también ser variable.
En el caso de una conexión bidireccional, el número de los caminos de capa de servidor en ambos sentidos podría ser diferente.
El número de caminos de capa de servidor podría cambiar a petición (p. ej., a petición del operador de red, a petición de la capa de cliente) o en caso de falla. En el primer caso, el cambio no debe afectar al servicio. En el último caso, uno o varios caminos de capa de servidor podrían no
estar disponibles debido a las fallas en la red.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 82
Fallas de caminos en la multiplexión inversa
Los caminos de la capa de servidor para la multiplexión inversa pueden ser afectados por eventos de falla distintos y no necesariamente de forma simultánea. Se debe utilizar un enrutamiento diferente de cada uno de los
caminos de capa de servidor a fin de reducir al mínimo la posibilidad de que una sola falla afecte a todos los caminos de capa de servidor.
La disminución de la anchura de banda debido a un camino defectuoso afectará al servicio, mientras que el aumento de la anchura de banda debido a la recuperación de un camino defectuoso puede no afectar el servicio.
G. Vásquez Y.
2.4 Descomposición de las redes de capa
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 83
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 84
Redes de capaRedes de capa
Redes de capa de trayecto
Redes de capa de trayecto
Redes de capa de medios de transmisión
Redes de capa de medios de transmisión
Redes de capa de sección
Redes de capa de sección
Redes de capa de medios físicos
Redes de capa de medios físicos
Clasificación de las redes de capa de transporte
El grupo funcional de transporte admite la siguiente clasificación de las redes de capa: Red de capa de trayecto. Red de capa de medios de transmisión.
Red de capa de sección. Red de capa de medios físicos.
Pulsar sobre los bloques del diagrama para ver la descripción de la clase de red de capa específica
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 85
Redes de capa de trayecto
Una red de capa de trayecto proporciona la capacidad de transferencia de información 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 transmisión. 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 gestión de camino de la capa cliente.
Ejemplos de redes de capa de trayecto: Red de capa DS3 Red de capa VC4 de SDH. Red de capa de trayecto virtual ATM. Red de líneas arrendadas (red de capa de trayecto que proporciona
servicios de transporte típicamente una red privada). La descripción de la red de capa de trayecto constituye la aplicación principal de la
Recomendación UIT-T G.805, que es el documento base de esta Presentación.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 86
Redes de capa de medios de transmisión
Una red de capa de medios de transmisión está soportada por caminos y conexiones de enlace, pero no se proporciona conexiones de subred. Una red de capa de medios de transmisión puede depender de
los medios físicos utilizados para la transmisión tales como la fibra óptica o la radio.
Las redes de capa de medios de transmisión se dividen en: Redes de capa de sección. Redes de capa de medios físicos.
Ejemplos de redes de capa de medios de transmisión: Red de capa con inversión de marca codificada (CMI) a 139264 kbit/s. Red de capa de sección múltiplex STM-4.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 87
Redes de capa de sección
Las redes de capa de sección representan la implementación de todas las funciones que proporcionan la transferencia de información entre ubicaciones en las redes de capa de trayecto. La red de capa de sección determina el formato de la
información en la red de transporte. Las secciones (es decir, los caminos de capa de sección)
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 gestión de capa de trayecto.
La red de capa de sección puede descomponerse en redes de capa de sección específica.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 88
Redes de capa de medios físicos
Las redes de capa de medios físicos se refieren a los medios reales por fibra, hilo metálico o canales de radiofrecuencia que soportan una red de capa de sección. La red de capa de medios físicos puede descomponerse en
redes de capa de medios físicos específicos para representar, por ejemplo, la multiplexión por división de longitud de onda.
Como para la red de capa más inferior (p. ej., la red de capa de medios físicos) no existe una red de capa servidora, son los medios de transmisión y no el camino quienes soportan directamente la conexión de red.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 89
Descomposición de la red de capa de trayecto en redes de capa de trayecto específicas
Dentro de una red de capa de trayecto es posible identificar un conjunto de redes de capa de trayecto específicas que pueden ser gestionadas de forma independiente por un operador de red. Cada red de capa de trayecto específica puede:
Tener la capacidad de transferencia de información necesaria para soportar diversos tipos de servicios y otras redes de capa de trayecto específicas como clientes.
Poseer la red de capa de medios de transmisión u otras redes de capa de trayecto específicas como servidores.
La descomposición real utilizada para generar las redes de capa de trayecto específicas es función de la tecnología. Cada red de capa de trayecto específica puede tener una tecnología
independiente y es probable que se establezcan trayectos en forma independiente a través de distintas redes de capa de trayecto específicas.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 90
Descomposición de la red de capa de medios de transmisión en capas de medios de transmisión específicas
Dentro de una red de capa de medios de transmisión es posible identificar un conjunto redes de capa de medios específicas que pueden ser administradas de forma independiente por un operador de red. En la descomposición de la red de capa de medios de
transmisión es posible identificar redes de capa de sección y redes de capa de medios físicos.
La conectividad de una capa de medios de transmisión no puede modificarse directamente mediante una acción de gestión.
Los adelantos en las tecnologías disponibles para la implementación de la red de capa de medios de transmisión permitirán en el futuro próximo la modificación de la capa de medios de transmisión mediante acciones de gestión normalizadas.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 91
Descomposición de redes de capa específicas en subcapas
A menudo es conveniente identificar subcapas dentro de una red de capa específica, con el propósito de identificar funciones de tratamiento de transporte y puntos de referencia adicionales. Una subcapa está incorporada en la red de capa específica. La distinción 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 está incorporada, y que la subcapa no ofrece un servicio de transporte a una red cliente.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 92
Principio general de la descomposición de redes de capas
La descomposición de las redes de capa en subcapas o sub-estratificación se basa en el siguiente principio general:
«Es posible efectuar la descomposición de una red de capa ampliando las terminaciones de camino, los puntos de conexión (terminación) de la red de capa, o las funciones de adaptación intercapa.»
La siguiente diapositiva ilustra la generación de nuevas subcapas mediante este principio de expansión (subdivisión) funcional.
La diapositiva subsiguiente ilustra el concepto de sub-estratificación.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 93
Generación de subcapas mediante expansión funcional
(b) Expansión de la función de terminación de camino
TCP CP
CP
TCP
(c) Expansión de un punto de conexión
(a) Expansión de la función de adaptación intercapa
CP: Punto de conexiónTCP: Punto de conexión de terminación
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 94
Concepto de sub-estratificación – Esquema
CP CP
Conexión de enlace
Camino
Conexión de enlace
TCP
Conexión de enlace
TCP
Camino de subcapa
Conexión dered de subcapa
TCPTCP
Camino de subcapa
Conexión dered de subcapa
CP: Punto de conexiónTCP: Punto de conexión de terminación
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 95
Ejemplos de aplicaciones de la descomposición de redes de capa
Los siguientes son algunos ejemplos importantes de aplicaciones de la descomposición de redes de capa en subcapas (sub-estratificación): Identificación de esquemas de protección de camino, mediante
la expansión de la terminación del camino. Identificación de esquemas de protección de subcapa, mediante
la expansión del punto de conexión. Identificación de una subcapa que describe un camino que
supervisa una conexión en cascada. Expansión del punto de conexión.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 96
Fin de la Sección 2SUBDIVISIÓN Y ESTRATIFICACIÓN
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 97
3. APLICACIÓN DE LOS CONCEPTOS ARQUITECTURALES A LAS TOPOLOGÍAS Y
ESTRUCTURAS DE RED
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 98
Sección 3 – Aplicación de los conceptos arquitecturales a las topologías y estructuras de red
Contenido:3.1 Red ATM soportada por redes de
capa SDH.
3.2 Red ATM soportada por multiplexión inversa ATM.
Objetivos: Reconocer la estructura de capas y los
componentes de una interred compleja representada mediante los convenios de representación de la arquitectura funcional de red de transporte.
Aplicar los principios de subdivisión y estratificación y los convenios de representación de la arquitectura funcional de red de transporte para representar la estructura y la topología de una interred compuesta por redes de capa de distintas tecnologías.
G. Vásquez Y.
3.1 Red ATM soportada por redes de capa SDH
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 99
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 100
Ejemplo de red ATM soportada por redes de capa SDH (1/2)
En la dispositiva subsiguiente se muestra un ejemplo del caso en que la jerarquía SDH soporta celdas de ATM. Se representan cinco redes de capa:
a) Red de capa de canal virtual de I.361 de ATM.
b) Red de capa de trayecto virtual de I.361 de ATM.
c) Red de capa de trayecto de orden superior (por ejemplo VC-4) de G.707 de SDH.
d) Red de capa de sección de multiplexión de G.707 de SDH.
e) Red de capa de sección de regenerador de G.707 de SDH.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 101
Ejemplo de red ATM soportada por redes de capa SDH (2/2)
En este ejemplo se muestran los siguientes componentes de arquitectura funcional: Dos terminaciones de canal virtual de ATM interconectadas con un
dispositivo de conmutación/ transconexión de canal virtual de ATM. Dos terminaciones de trayecto virtual de ATM interconectadas con
un dispositivo de conmutación/transconexión de trayecto virtual de ATM y un dispositivo de transconexión de trayecto de orden superior de SDH en ubicaciones intermedias del canal virtual ATM.
En todas las interfaces se utiliza la red de capa de sección de STM-N de SDH.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 102
Aplicación de la arquitectura funcional al caso de una red ATM soportada por una red SDH
AP
VCT
TCP
VCVPA
AP
VPT
TCP
AP
HOPT
TCP
MST
TCP
RSAAP
Camino por VC
Conexión de enlace por VC
Conexión de enlace por VP
Camino porHOP
Conexión dered por HOP
Conexión de red de sección
de regeneración
Camino desección de
regeneración
VPHOP
MS
AP
RST
TCP
Camino por VP
Camino desecciónmúltiplex
Conexión deenlace por HOP
Conexión dered de sección
múltiplex
AP
HOPT
TCP
MST
TCP
RSA
AP
VPHOP
MS
AP
RST
TCP
AP
HOPT
TCP
MST
TCP
RSA
AP
VPHOP
MS
AP
RST
TCP
MST
TCP
RSA
AP
MS
AP
RST
TCP
MST
TCP
RSA
AP
MS
AP
RST
TCP
Camino por HOP
Conexión de enlace por VP
AP
HOPT
TCP
MST
TCP
RSAAP
MS
AP
RST
TCP
VPHOP
TCP
VPT
AP
VCVPA
TCP
AP
HOPT
TCP
MST
TCP
RSA
AP
VPHOP
MS
AP
RST
VCVPA
TCP
AP
VPT
TCP
TCP
AP
VCT
AP
HOPT
TCP
MST
TCP
RSAAP
VPHOP
MS
AP
RST
VCVPA
TCP
AP
VPT
TCP
TCP
Carga útil de ATM
Conexión deenlace por VP
Camino porHOP
Conexión deenlace por HOP
Camino desecciónmúltiplex
Camino de secciónmúltiplex
Conexión de red de sección
múltiplex
Conexión dered de sección
múltiplexCamino de sección de
regeneración
Camino desección de
regeneraciónConexión de
red de sección de regeneración
Conexión de red de sección
de regeneración
Conexión dered por HOPCamino de
secciónmúltiplex
Conexión dered de sección
múltiplexCamino desección de
regeneraciónConexión de
red de secciónde regeneración
AP Punto de acceso (access point)CP Punto de conexión (connection point)HOP Trayecto de orden superior (por ejemplo,
en VC-4) [higher-order path (e.g. VC-4)]HOPSN Subred de trayecto de orden superior
(higher-order path subnetwork)HOPT Terminación de trayecto de orden
superior (higher-order path termination)MSA Adaptación de sección múltiplex
(multiplex section adaptation)
MST Terminación de sección múltiplex(multiplex section termination)
RSA Adaptación de sección de regeneración(regenerator section adaptation)
RST Terminación de sección de regeneración(regenerator section termination)
TCP Terminación de punto de conexión(termination connection point)
VC Canal virtual (virtual channel)
VCA Adaptación de canal virtual (virtual channel adaptation)VCSN Subred de canal virtual (virtual channel subnetwok)VCT Terminación de canal virtual (virtual channel termination)VCVPA Adaptación de VC a VP (VC to VP adaptation)VP Trayecto virtual (virtual path)VPHOPA Adaptación de VP a trayecto de orden superior
(VP to higher-order path adaptation)VPSN Subred de trayecto virtual (virtual path subnetwork)VPT Terminación de trayecto virtual (virtual path termination)
Conexiónde VPSN
Conexiónde HOPSN
Conexiónde VCSN
(a) Red ATM de VC
(b) Red ATM de VP
(c) Red SDH HOP
(d) Red SDH MS
(e) Red SDH RS
G. Vásquez Y.
3.2 Red ATM soportada por multiplexión inversa ATM
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 103
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 104
Ejemplo de red ATM soportada por multiplexión inversa ATM (1/2)
En la diapositiva subsiguiente se muestra un ejemplo del caso cuando un tren de celdas ATM combinado es soportado por multiplexión inversa ATM en varios trayectos paralelos a velocidad primaria G.702, que a su vez son soportados por redes de capa PDH (G.703) y SDH (G.707). Se representan nueve redes de capa:
a) Red de capa de trayecto virtual I.361 ATM (VP).b) Red de capa múltiplex inversa ATM compuesta (IMC).c) Red de capa múltiplex inversa ATM simple (IMI).d) Red de capa a velocidad primaria G.702 PDH (P1).e) Red de capa de sección intraoficina G.703 PDH (IOS).f) Red de capa de trayecto de orden más bajo G.707 SDH (LOP).g) Red de capa de trayecto de orden más alto G.707 SDH (HOP).h) Red de capa de sección de multiplexión G.707 SDH (MS).i) Red de capa de sección de regenerador G.707 SDH (RS).
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 105
Ejemplo de red ATM soportada por multiplexión inversa ATM (2/2)
En este ejemplo se muestran los siguientes componentes de arquitectura funcional: Dos terminaciones de trayecto virtual ATM interconectadas a través
de multiplexión inversa ATM por varios trayectos PDH paralelos a velocidad primaria (G.702).
Un equipo de terminación de VP ATM interconecta a la velocidad PDH con un multiplexor SDH.
El otro equipo de terminación de VP ATM tiene una interfaz SDH integrada.
La terminación de camino múltiplex ATM inversa se ha descompuesto para mostrar los caminos múltiplex inversos ATM individuales que soportan la conexión de red.
G. Vásquez Y.
Aplicación de la arquitectura funcional al caso de multiplexión inversa ATM
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 106
VPT
VPIMA
IMCT
IMCIA
IMIT
IMIP1A
P1T
IOSA
IOST
La descomposición de la terminaciónde multiplexión inversa está sombreada
N
Nx conexionesde red intraoficina
Nx caminosintraoficina
Nx conexiones de enlace G.702
Nx caminos G.702
Nx conexiones de red individuales IM
Nx SNC G.702
Nx caminos individuales IM
Conexión de red compuesta IM
Camino compuesto IM
Conexión de red de VP
Camino de VP
Nx conexiones de enlace G.702
Camino LOP
Conexión de red LOP
Camino HOP
Conexión de red HOP
Camino de secciónmúltiplex
Conexión de red desección múltiplex
Camino de secciónde regeneración
Conexión de red desección de regeneración
VPT
VPIMA
IMCT
IMCIA
IMIT
IMIP1A
P1T
LOPA
LOPT
HOPA
HOPT
MSA
MST
RSA
RST
(c) Red ATM IMI
(d) Red PDH P1
(e) Red PDH IOS(f) Red SDH LOP
(g) Red SDH HOP
(h) Red SDH MS
(a) Red ATM de VP
(b) Red ATM IMC
(i) Red SDH RS
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 107
Fin de la Sección 3APLICACIÓN DE LOS CONCEPTOS ARQUITECTURALES
A LAS TOPOLOGÍAS Y ESTRUCTURAS DE RED
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 108
PARTE II – SUPERVISIÓN, INTERFUNCIONAMIENTO Y PROTECCIÓN DE
REDES DE TRANSPORTE
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 109
4. SUPERVISIÓN DE LA CONEXIÓN
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 110
Sección 4 – Supervisión de la conexión
Contenido:4.1 Técnicas de supervisión de la
conexión.
4.2 Aplicaciones de la supervisión de la conexión.
Objetivos: Explicar los principios de
funcionamiento de las principales técnicas de supervisión de la conexión, e identificar los elementos componentes que son clave para su implementación.
Reconocer las funciones requeridas en la supervisión de una conexión en cascada.
Describir los principales ámbitos de aplicación de la supervisión de la conexión en cascada.
G. Vásquez Y.
4.1 Técnicas de supervisión de la conexión
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 111
G. Vásquez Y.
Concepto «supervisión de la conexión»
Supervisión de la conexión es el proceso de comprobación de la integridad de una conexión o una conexión en cascada que forman parte de un camino. La capacidad de supervisión de la conexión es fundamental para
mejorar la disponibilidad de una red. La supervisión de una conexión permite detectar defectos o
degradaciones de los componentes de la conexión que comprometen la disponibilidad de la red,
La supervisión de la conexión suministra información fundamental para activar mecanismos de protección de los caminos y las conexiones defectuosas o averiadas.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 112
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 113
Concepto «conexión en cascada»
Una conexión en cascada es una serie arbitraria de conexiones de enlace contiguas y/o conexiones de subred. Las conexiones en cascada representan la parte de un camino
que requiere una supervisión independiente de la supervisión del camino completo.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 114
Técnicas de supervisión de la conexión
Clasificación de las técnicas de supervisión de la conexión: Supervisión indirecta.
Supervisión intrínseca.
Supervisión directa. Supervisión no intrusiva. Supervisión intrusiva. Supervisión de subcapa.
Supervisión de la conexión
Supervisión de la conexión
Supervisión indirecta
Supervisión indirecta
Supervisión directa
Supervisión directa
Supervisión no intrusiva
Supervisión no intrusiva
Supervisión intrusiva
Supervisión intrusiva
Supervisión de subcapa
Supervisión de subcapa
Supervisión intrínseca
Supervisión intrínseca
Pulsar sobre los bloques inferiores del diagrama para ver un esquema de la técnica de supervisión específica
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 115
Técnicas de supervisión indirecta de la conexión – Supervisión intrínseca (1/2)
En la supervisión indirecta (intrínseca) de la conexión se utilizan los datos disponibles intrínsecamente de la red de capa servidora. Caso de falla en el camino de una red de capa servidora:
Puede proporcionarse una indicación (por ejemplo, AIS) a la salida de las conexiones de enlace soportadas.
Esta indicación es retransmitida por la siguiente conexión de enlaces o series de conexiones de enlace, que son soportados por otros caminos en la capa servidora.
La salida de la última conexión de enlace en la conexión en cascada puede proporcionar la indicación de falla de señal. La salida de cada conexión de enlace VC-n SDH puede detectar la
indicación (AIS) de que ha fallado el transporte a través de uno de los caminos en el sentido hacia el origen de la capa servidora de este punto. Las salidas de conexiones de enlace en ATM y PDH no pueden detectar esta indicación de falla.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 116
Técnicas de supervisión indirecta de la conexión – Supervisión intrínseca (2/2)
Caso de errores en el camino de una red de capa servidora: El camino de la red de capa servidora puede proporcionar alguna
información sobre la característica de errores de una conexión de un mismo enlace.
Cuando la función de adaptación incluye multiplexión, no se dispondrá de forma individual de estadísticas de características de error para cada una de las conexiones de enlace soportados por el camino de capa servidora, debiendo deducirse a partir de las características de error del camino.
La información de cada conexión de enlace que constituye la conexión global de interés puede recopilarse y correlacionarse con la red de gestión.
Con la técnica de supervisión intrínseca no se puede obtener el estado global de la conexión porque las funciones de adaptación y las conexiones de matriz no están incluidas en el esquema de supervisión.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 117
Supervisión intrínseca de la conexión – Esquema
Camino
LC LC
Supervisión intrínseca
Conexión en cascada
LC
Adaptación
Terminaciónde camino
Adaptación
Indicación de falla de camino
(AIS)
Falla de camino
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 118
Técnicas de supervisión directa de la conexión – Supervisión no intrusiva
Primera forma de supervisión directa de la conexión en cascada: supervisión no intrusiva, mediante escucha únicamente (no intrusiva) de la información característica original. La información obtenida de la supervisión no intrusiva refleja el
estado de la conexión desde el origen de terminación de camino original hasta el punto de conexión en el que está insertado el monitor.
Puede obtenerse el estado de una parte determinada de una conexión correlacionando (a través de la red de gestión) los resultados obtenidos de supervisores no intrusivos insertados en los puntos de la conexión que delimitan el segmento. El estado puede incluir la característica de error y la conectividad del
segmento si se agrega a la señal original una señal de identificador unívoca.
Esta técnica de correlación puede soportar la jerarquización o la superposición arbitrarias de segmentos de conexión.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 119
Técnicas de supervisión directa de la conexión – Supervisión intrusiva
Segunda forma de supervisión directa de la conexión en cascada: supervisión intrusiva, mediante la ruptura del camino original y la introducción de un camino de prueba que se extiende sobre la parte de la conexión de interés durante la prueba. La supervisión intrusiva permite supervisar directamente todos
los parámetros, aunque el camino del usuario está interrumpido por lo que solamente puede efectuarse tal supervisión al comienzo del establecimiento del camino o, posiblemente, de manera intermitente. Esta técnica soporta jerarquizaciones o superposiciones arbitrarias
de las conexiones, pero sin comprobación simultánea.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 120
Supervisión intrusiva y no intrusiva de la conexión – Esquemas
Camino
LC LC
Supervisión no intrusiva
Conexión en cascada
LC
Adaptación
Terminaciónde camino
Adaptación
Camino
LC LC
Conexión en cascada
LC
Adaptación
Terminaciónde camino
Adaptación
Supervisión intrusiva
Camino de prueba
Terminación de camino de supervisión no intrusiva
Punto de conexióndel monitor
Terminación de camino de supervisión intrusiva
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 121
Técnicas de supervisión directa de la conexión – Supervisión de subcapa
Tercera forma de supervisión directa de la conexión en cascada: supervisión de subcapa, en la que se sobrescribe alguna parte de la capacidad de camino original de manera que pueda supervisarse directamente la parte de la conexión de interés. La supervisión de subcapa permite verificar directamente todos
los parámetros, suponiendo que en la capacidad original se puede sobrescribir una anchura de banda suficiente.
Esta técnica puede proporcionar conexiones supervisadas de camino de subcapa jerarquizadas suponiendo que se dispone de suficiente cabecera para sustentar la jerarquización. Esta capacidad depende de la tecnología.
En redes basadas en la SDH o la PDH la capacidad sobrescrita debe ser parte de la cabecera de camino.
En redes basadas en ATM pueden insertarse celdas OAM.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 122
Supervisión de subcapa de la conexión – Esquema
Camino
LCLC
Supervisión de subcapa
Conexión en cascada
LC
Adaptación
Terminaciónde camino
Adaptación
Camino de subcapa Adaptación y terminación de camino de subcapa
G. Vásquez Y.
4.2 Aplicaciones de la supervisión de la conexión
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 123
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 124
Supervisión de conexiones no utilizadas
Definición: Se considera una conexión como no utilizada si alguno de los puertos que la delimitan no interviene en una relación de vinculación. Puede supervisarse una conexión no utilizada empleando una
fuente de terminación de camino (que proporciona la mínima cabecera de capa cliente necesaria para la supervisión) en combinación con una terminación de camino de supervisión. Se puede utilizar cualquier función ordinaria de fuente/sumidero de
terminación de camino como una función de camino de supervisión, si puede ser utilizada sin una señal de carga útil.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 125
Supervisión de conexiones no utilizadas – Esquema
TTs
Ms
TTs
Ms: Matriz de supervisiónTTs: Terminación del camino supervisor
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 126
Supervisión de la conexión en cascada (1/2)
Para la supervisión de la conexión en cascada, esta conexión requiere las siguientes funciones: Gestión de avería de extremo cercano de conexión en cascada y
supervisión de la calidad de funcionamiento (característica de error y condiciones de falla/alarma).
Gestión de avería de extremo distante de conexión en cascada y supervisión de la calidad de funcionamiento (característica de error y condiciones de falla/alarma).
Supervisión de conexión en cascada independiente de la de falla de señal de servidor entrante (AIS, FDI).
Indicación de falla de señal entrante de conexión en cascada (falla de la señal antes de la conexión en cascada).
Verificación de la conectividad de la conexión en cascada (rastreo entre los extremos de la conexión en cascada).
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 127
Supervisión de la conexión en cascada (2/2)
Verificación de la continuidad de conexión en cascada (pérdida de señal, no equipada, pérdida de continuidad) (entre los extremos de la conexión en cascada).
Supervisión de la señal saliente de extremo cercano de conexión en cascada para permitir la localización de averías y errores en zonas de puntos blancos entre sucesivos dominios de conexión en cascada.
Supervisión de la señal saliente de extremo distante de conexión en cascada para permitir la localización de averías y errores en zonas de puntos blancos entre sucesivos dominios de conexión en cascada.
Señal de reposo de la conexión en cascada (incluida la identidad de esta señal).
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 128
Significado de los términos relativos a la conexión en cascada – Esquemas explicativos
Conexión en cascada Falla de recepción de la TCCalidad de funcionamiento de la TC
Falla en el extremo distante de la TCCalidad de funcionamiento del extremo distante de la TC
Conexión en cascadaFalla de entrada en la TCAIS de entrada en la TC (AIS normal)
Conexión en cascada Enlace de datos de la TCTraza de la TC
Enlace de datos de la TCTraza de la TC
TC: Conexión en cascada
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 129
Aplicaciones de la supervisión de conexiones en cascada
Es posible identificar tres ámbitos de aplicación de la supervisión de conexiones en cascada: Dominio administrativo de operador que da servicio. Dominio protegido. Dominio administrativo que solicita servicio (dominio de usuario).
Nota: Un dominio administrativo representa la extensión de recursos que pertenecen a un ejecutor, tal como un operador de red, un proveedor de servicio o un usuario de extremo. Los dominios administrativos de diferentes ejecutores no se superponen entre sí.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 130
Supervisión de la conexión en cascada – Dominio administrativo de operador que da servicio
Dominio administrativo de operador que da servicio: la supervisión de la conexión en cascada mide la calidad del servicio prestado al cliente. Un dominio administrativo de operador que da servicio y que
soporta conexiones en cascada tiene su fuente lo más cerca posible detrás de la NNI/UNI y su sumidero lo más cerca posible enfrente de la NNI/UNI.
Ejemplos: dominio de red, dominio de operador de red, dominio de subred de operador de red.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 131
Supervisión de la conexión en cascada en dominio administrativo de operador que da servicio – Esquema
Camino
LC
Dominio administrativo de operador que da servicio
Conexión en cascada
LC
Adaptación
Terminaciónde camino
LC
Camino de subcapa
UNI/NNI
MC MC
LC
UNI/NNI
MC: Conexión de matriz
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 132
Supervisión de la conexión en cascada – Dominio protegido
Dominio protegido: la supervisión de la conexión en cascada mide el estado de defectos de la conexiones de trabajo y de protección. Un dominio protegido que soporta conexión en cascada tiene su
fuente detrás del puente de conmutación de protección y su sumidero enfrente de las funciones de selector de conmutación de protección.
Ejemplo: supervisión SNC supervisada por capa)
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 133
Supervisión de conexiones en cascada en dominio de protección – Esquema
Camino
LC
Dominio de protección
Conexión en cascada
LC
Adaptación
Terminaciónde camino
LC
Camino de subcapa
MC MC
LC
Camino de subcapa
LC
Conexión en cascada
LC
MC: Conexión de matriz
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 134
Supervisión de la conexión en cascada – Dominio administrativo que solicita servicio
Dominio administrativo que solicita servicio (dominio de usuario): la supervisión de la conexión en cascada mide la calidad del servicio recibido del operador. Un dominio administrativo que solicita servicio que soporta
conexiones en cascada tiene su fuente lo más cerca posible enfrente de la UNI/NNI y su sumidero lo más cerca posible detrás de la NNI/UNI.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 135
Supervisión de la conexión en cascada en dominio administrativo que solicita servicio – Esquema
Camino
LC
Dominio administrativo que solicita servicio
Conexión en cascada
LC
Adaptación
Terminaciónde camino
LC
Camino de subcapa
UNI/NNI
MC MC
LC
UNI/NNI
LC
MC: Conexión de matriz
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 136
Fin de la Sección 4SUPERVISIÓN DE LA CONEXIÓN
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 137
5. INTERFUNCIONAMIENTO DE RED DE CAPA
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 138
Sección 5 – Interfuncionamiento de red de capa
Contenido:5.1 Objetivos del interfuncionamiento
de red de capa.
5.2 Función de tratamiento de interfuncionamiento
Objetivos: Explicar el objetivo de la función de
interfuncionamiento de red de capa. Describir las posibilidades de
interfuncionamiento entre redes de capa cuyas cabeceras de camino tienen diferencias de semántica y/o sintaxis.
G. Vásquez Y.
5.1 Objetivos del interfuncionamiento de red de capa
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 139
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 140
Interfuncionamiento de red de capa – Objetivos
El objetivo del interfuncionamiento de red de capa es suministrar un camino de extremo a extremo entre los diferentes tipos de terminaciones de caminos de redes de capa. Se requiere el interfuncionamiento de la información
característica, ya que las diferentes redes de capa tienen, por definición, diferente información característica.
En general, la información adaptada de redes de capa diferentes para la misma red de capa de cliente es también diferente, aunque no necesariamente. Por lo tanto, el funcionamiento de redes de capa puede requerir el
interfuncionamiento de la información adaptada.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 141
Tratamiento de la cabecera de camino para el interfuncionamiento
La cabecera de camino de una red de capa puede definirse en términos de semántica y de sintaxis. Cuando dos redes de capa tienen la misma semántica, se puede
aplicar el interfuncionamiento a la cabecera de camino, mediante el paso de la semántica de una red de capa a otra en la sintaxis adecuada, tal como está definido por la información característica. En este caso, el interfuncionamiento de red de capa será
transparente para la semántica de la cabecera de camino. Cuando dos redes de capa tienen un conjunto de semántica
diferente, el interfuncionamiento de la red de capa está restringido al conjunto de semántica común. La función de interfuncionamiento de red de capa debe terminar
(insertar, supervisar) las semánticas que no han interfuncionado.
G. Vásquez Y.
5.2 Función de tratamiento de interfuncionamiento
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 142
G. Vásquez Y.
Función de tratamiento de interfuncionamiento
El interfuncionamiento de red de capa se lleva a cabo a través de la función de tratamiento de interfuncionamiento. La función de tratamiento de interfuncionamiento soporta una
conexión de enlace de interfuncionamiento entre dos conexiones de red de capa.
La conexión de enlace de interfuncionamiento es especial en dos sentidos: Es asimétrica, delimitada por diferentes tipos de puertos. En general, sólo es transparente para un conjunto específico de
capas de cliente.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 143
G. Vásquez Y.
Enlace de interfuncionamiento
Un enlace de interfuncionamiento es un componente topológico que representa un puente entre dos redes de capa. El enlace de interfuncionamiento crea una “superred de capa”,
definida por el conjunto completo de grupos de acceso a los que se puede poner en interfuncionamiento para un conjunto específico de redes de capa de cliente.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 144
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 145
Función de interfuncionamiento de red de capa unidireccional
Función de interfuncionamiento de red de capa unidireccional: Función de tratamiento de transporte que convierte la
información característica para una red de capa en información característica para otra red de capa.
Se mantiene la integridad de la calidad de funcionamiento de extremo a extremo y la información sobre mantenimiento.
La función puede estar limitada a un conjunto de redes de capa de cliente.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 146
Función de interfuncionamiento de red de capa bidireccional
Función de interfuncionamiento de red de capa bidireccional: Función de tratamiento de transporte que consta de un par de
funciones de interfuncionamiento de servicio unidireccional situadas en el mismo lugar, una para el interfuncionamiento de la red de capa X a Y y la otra para interfuncionamiento de la red de capa Y a X.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 147
Interfuncionamiento de red de capa – Esquema
Conexión de enlace
Capa de cliente X
Capa de servidor Y Capa de servidor Z
Función de interfuncionamiento de capa de red bidireccional entre la capa Y y Z,facultativo, limitado a un conjunto de redes de capa de cliente X.
Función de interfuncionamiento de capa de red unidireccional de la capa Y a la Z,facultativo, limitado a un conjunto de redes de capa de cliente X.
Función de interfuncionamiento de capa de red unidireccional de la capa Z a la Y,facultativo, limitado a un conjunto de redes de capa de cliente X.
Y<>Z(X)
Y>Z(X)
Y<Z(X)
Y<>Z(X)
Camino
Y<>Z(X)
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 148
Fin de la Sección 5INTERFUNCIONAMIENTO DE RED DE CAPA
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 149
6. TÉCNICAS PARA MEJORAR LA DISPONIBILIDAD EN LA RED DE
TRANSPORTE
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 150
Sección 6 – Técnicas para mejorar la disponibilidad en la red de transporte
Contenido:6.1 Conceptos básicos de protección
de redes.
6.2 Arquitecturas de protección de redes.
Objetivos: Explicar el principio general en que se
basa la protección de redes. Describir los eventos que pueden
activar a los mecanismos de protección.
Reconocer las estrategias de protección de camino y de subred y explicar las diferencias entre ellas.
Reconocer los distintos métodos de supervisión usados en las arquitecturas de protección de camino y de subred.
G. Vásquez Y.
6.1 Conceptos básicos de protección de redes
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 151
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 152
Principio general de la mejora de la disponibilidad de una red de transporte
Las principales estrategias que se pueden utilizar para mejorar la disponibilidad de una red de transporte se basan en el siguiente principio general:
«La mejora de la disponibilidad de una red de transporte se consigue mediante la sustitución de las entidades de transporte degradadas o con fallas.» La sustitución se inicia, normalmente, cuando ocurre alguno de
los siguientes eventos: La detección de un defecto. La degradación de la calidad de funcionamiento. Una solicitud externa (por ejemplo, gestión de red).
En esta Sección se describen las características de arquitectura de las principales estrategias que se pueden utilizar para mejorar la disponibilidad de una red de transporte.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 153
Concepto Protección
Protección es la utilización de una capacidad previamente asignada entre nodos de una red con el fin de mantener ininterrumpido el tráfico de datos entre esos nodos cuando ocurren degradaciones o fallas en la red. La arquitectura de protección más sencilla posee una entidad de
protección especializada para cada entidad de funcionamiento. Se denota (1 + 1).
La arquitectura más compleja tiene m entidades de protección compartidas entre n entidades de funcionamiento. Se denota (m:n).
La conmutación de protección puede ser unidireccional o bidireccional. La conmutación de protección bidireccional tiene acción de conmutación
para ambas direcciones de tráfico, aunque la falla sea unidireccional. La conmutación de protección unidireccional tiene acción de
conmutación sólo para la dirección de tráfico afectada, en caso de una falla unidireccional.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 154
Concepto Restablecimiento
Restablecimiento es el procedimiento de gestíón de seguridad de red que utiliza cualquier capacidad disponible entre nodos para cursar el tráfico interrumpido por un evento de degradación o falla en la red. En general, los algoritmos utilizados para el restablecimiento
exigirán reenrutamiento. Cuando se emplea restablecimiento, se reserva un cierto
porcentaje de la capacidad de la red de transporte para reenrutar el tráfico.
G. Vásquez Y.
6.2 Arquitecturas de protección de redes
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 155
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 156
Arquitecturas de protección
Se han determinado dos arquitecturas de protección de redes de transporte: Protección de camino. Protección de conexión de subred.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 157
Protección de camino
La protección de camino es un método de protección que se aplica a la red de capa de transporte cuando se detecta una condición defectuosa en la misma red de capa (es decir, se activa la conmutación en la misma red de capa de transporte). Una señal seleccionada de un camino de trabajo (SNC) es
sustituida por la señal seleccionada del camino de protección (SNC) si el camino en funcionamiento presenta fallas o si la calidad de funcionamiento cae por debajo del nivel exigido.
G. Vásquez Y.
Modelo de la protección de camino (1/2)
La protección de camino se modela mediante la introducción de una subcapa de protección. La terminación de camino se amplía, de conformidad con las
reglas de expansión (subdivisión) funcional, introduciendo las siguientes funcionalidades: La función de adaptación de protección (Ap). La función de terminación de camino no protegido (TTu). La función de terminación de camino protegido (TTp).
Se utiliza una matriz de protección para modelar la conmutación entre las conexiones de protección y de trabajo.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 158
G. Vásquez Y.
Modelo de la protección de camino (2/2)
La situación de los caminos en la subcapa de protección se comunica a la matriz de protección (eventual falla de la señal de camino) mediante la terminación de camino no protegido. Si es necesaria la comunicación entre las funciones de control de las
matrices de protección, la función de adaptación de protección puede proporcionar el acceso a un canal del conmutador de protección automática (APS, automatic protection switch).
La terminación de camino protegido proporciona el estado del camino protegido.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 159
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 160
Modelo de la protección de camino – Esquema
Camino protegido
Conexión de red
Conexión de red
TTp
TCPp
CP
Ap
TTu
CP
APp
TCP
MCp
Ap
TTu
APp
TCP
APSC
TSF
TTp
AP AP
TCPp
CP
Ap
TTu
CP
APp
TCP
MCp
Ap
TTu
APp
TCP
APSC
TSF
Ap Adaptación de protección (protection adaptation)APp Punto de acceso de protección (protection access point)APSC Canal de conmutador de protección automática (automatic
protection switch channel)MCp Conexión de la matriz de protección (protection matrix connection)
TCPp TCP de protección (protection TCP)TSF Falla de la señal de camino (trail signal fail)TTp Terminación del camino protegido (protected trail termination)TTu Terminación del camino no protegido (unprotected trail termination)
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 161
Protección de la conexión de subred
La protección de conexión de subred es un método de conmutación de protección aplicado a la red de capa cliente cuando se detecta una condición defectuosa en la red de capa servidora, la subcapa u otra red de capa de transporte. Si la conexión de (sub)red presenta fallas o su calidad de
funcionamiento cae por debajo del nivel exigido, la señal seleccionada de una conexión de (sub)red de trabajo será reemplazada por la señal seleccionada de una conexión de (sub)red de protección.
La protección de conexión de (sub)red se puede aplicar a cualquier red de capa y la conexión de (sub)red protegida puede estar constituida por una sucesión de conexiones de subred de nivel inferior y conexiones de enlace.
G. Vásquez Y.
Métodos de supervisión para la protección de (sub)red
Pueden caracterizarse algunos métodos de protección de (sub)red mediante el método de supervisión utilizado para deducir los criterios de conmutación: Supervisión de camino de subcapa. Supervisión intrínseca. Supervisión no intrusiva. Supervisión intrusiva.
No se recomienda el empleo de la supervisión intrusiva como parte de un método de protección.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 162
G. Vásquez Y.
Protección de (sub)red – Supervisión de camino de subcapa
En la supervisión de camino de subcapa, la protección de conexión de (sub)red puede modelarse mediante una subcapa de protección generada por ampliación de los puntos de conexión de subcapa, según las reglas de expansión (subdivisión) funcional. La introducción de una subcapa proporciona la protección de
camino del camino de subcapa, como se representa en la siguiente diapositiva.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 163
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 164
Modelo de la protección de conexión de subred mediante la subestratificación – Esquema
CPp
CP
Ap
TTu
CP
APp
TCPp
MC
Ap
TTu
APp
STSF
AP
TCPTCP
Conexión de subred protegida
Conexión de red
Conexión de red
CPp
CP
Ap
TTu
CP
APp
MC
Ap
TTu
APp
TCPp TCPpTCPp
STSF
TCP
AP APAP
TCP
Ap Adaptación de protección (protection adaptation)APp Punto de acceso de protección (protection access point)CPp Punto de conexión de protección (protection connection point)MC Conexión de matriz (matrix connection)
STSF Falla de la señal de camino de subcapa (sublayer trail signal fail)TCPp TCP de protección (protection TCP)TSF Falla de la señal de camino (trail signal fail)TTp Terminación del camino protegido (protected trail termination)
G. Vásquez Y.
Protección de (sub)red – Supervisión intrínseca
Cuando se utiliza supervisión intrínseca para implementar la protección de (sub)red, la información obtenida por la red de capa servidora se utiliza para iniciar la conmutación de protección. La matriz de protección dispone del estado de los caminos de la
red de capa servidora (detecta eventual falla de señal servidora), como se representa en la siguiente diapositiva.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 165
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 166
Modelo de la protección de conexión de subred mediante la supervisión intrínseca – Esquema
Conexión de la subred protegida CP
CP CP
AP
MC
AP
SSF
TCPTCP
Capacliente
Capaservidora
CP
CPCP
AP
MC
AP
SSF
TCPTCP
Conexión de red
Conexión de red
AP Punto de accesoCP Punto de conexiónMC Conexión de matrizSSF Falla de la señal servidoraTCP Punto de conexión de terminación
G. Vásquez Y.
Protección de (sub)red – Supervisión no intrusiva
Cuando se utiliza supervisión o intrusiva para implementar la protección de (sub)red, se realiza una escucha únicamente de la información característica de la capa cliente, que se obtiene de caminos de comprobación, para iniciar la conmutación de protección. La matriz de protección dispone del estado de los caminos de
comprobación de la capa cliente, como se representa en la siguiente diapositiva.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 167
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 168
Modelo de la protección de conexión de subred mediante la supervisión no intrusiva – Esquema
Conexión de red
Conexión de red
AP Punto de accesoCP Punto de conexiónMC Conexión de matrizSF Falla de señalTCP Punto de conexión de terminaciónTTm Terminación del camino comprobador
CP
CPCP
AP
MC
AP
TCPTCP
TTm TTm
Conexión de subred protegida CP
CP CP
AP
MC
AP
TCPTCP
TTmTTm
SF SF
Capacliente
Capaservidora
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 169
Fin de la Sección 6 TÉCNICAS PARA MEJORAR LA DISPONIBILIDAD
EN LA RED DE TRANSPORTE
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 171
Bibliografía – Arquitecturas genéricas de redes de transporte (1/2)
Mike Sexton and Andrew Reid. Broadband networking: ATM, SDH and SONET. Boston: Artech House, 1997.
Recomendación UIT-T G.800 (09/2007), Arquitectura funcional unificada de las redes de transporte .
Recomendación UIT-T G.805 (03/2000), Arquitectura funcional genérica de las redes de transporte.
Recomendación UIT-T G.807/Y.1302 (07/2001), Requisitos de la red de transporte con conmutación automática.
Recomendación UIT-T G.809 (03/2003), Arquitectura funcional de las redes de capa sin conexión.
Recomendación UIT-T G.872 (11/2000), Arquitectura de las redes de transporte ópticas.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 172
Bibliografía – Arquitecturas genéricas de redes de transporte (2/2)
Recomendación UIT-T Y.1311 (03/2002), Redes privadas virtuales basadas en red – Arquitectura y requisitos de servicio genéricos .
Recomendación UIT-T Y.2012 (04/2010), Requisitos funcionales y arquitectura de la red de próxima generación.
Recomendación UIT-T Y.2611 (12/2006), Arquitectura general de las redes futuras basadas en paquetes.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 173
Bibliografía – Arquitecturas de redes de transporte específicas (1/2)
Recomendación UIT-T G.902 (11/1995), Recomendación marco sobre redes de acceso funcional – Arquitectura y funciones, tipos de accesos, gestión y aspectos del nodo de servicio.
Recomendación UIT-T Y.1231 (11/2000), Arquitectura de red de acceso IP.
Recomendación UIT-T G.703 (11/2001), Características físicas y eléctricas de las interfaces digitales jerárquicas.
Recomendación UIT-T I.361 (02/1999), Especificación de la capa modo de transferencia asíncrono de la RDSI-BA.
Recomendación UIT-T I.326 (03/2003), Arquitectura funcional de redes de transporte basadas en el modo de transferencia asíncrono.
Recomendación UIT-T G.803 (03/2000), Arquitecturas de redes de transporte basadas en la jerarquía digital síncrona.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 174
Bibliografía – Arquitecturas de redes de transporte específicas (2/2)
Recomendación UIT-T G.707/Y.1322 (12/2003), Interfaz de nodo de red para la jerarquía digital síncrona.
Recomendación UIT-T G.8080/Y.1304 (11/2001), Arquitectura de la red óptica con conmutación automática (ASON).
Recomendación UIT-T G.8110/Y.1370 (01/2005), Arquitectura de la red de capa con conmutación por etiquetas multiprotocolo.
Recomendación UIT-T G.8110.1/Y.1370.1 (11/2006), Arquitectura de red de capa para conmutación por etiquetas multiprotocolo en la red de transporte (T-MPLS).
Recomendación UIT-T G.8010/Y.1306 (02/2004), Arquitectura de redes de capa Ethernet.
Recomendación UIT-T Y.1418 (02/2008), Red de capa seudoalámbrica.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 175
Bibliografía – Características funcionales de equipos de red de transporte (1/2)
Recomendación UIT-T G.705 (10/2000), Características de los bloques funcionales de equipos de la jerarquía digital plesiócrona.
Recomendación UIT-T G.783 Características de los bloques funcionales del equipo de la jerarquía digital síncrona.
Recomendación UIT-T G.798 (01/2002 ), Características de los bloques funcionales del equipo de la jerarquía de la red óptica de transporte.
Recomendación UIT-T G.799.1/Y.1451.1 (06/2004), Especificaciones de funcionalidad e interfaces para equipos de la red de transporte de la red telefónica general conmutada (RTGC) para la interconexión entre redes RTGC e IP.
Recomendación UIT-T G.806 (10/2000), Características del equipo de transporte – Descripción, metodología y funcionalidades genéricas.
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Bibliografía – Características funcionales de equipos de red de transporte (2/2)
Recomendación UIT-T I.731 (10/200), Tipos y características generales del equipo del modo de transferencia asíncrono.
Recomendación UIT-T I.732 (10/200), Características funcionales del equipo del modo transferencia asíncrono.
Recomendación UIT-T G.8021/Y.1341 (08/2004), Características de los bloques funcionales de equipos de red de transporte Ethernet.
Recomendación UIT-T G.8121/Y.1381 (03/2006), Características de los bloques funcionales de equipos para conmutación por etiquetas multiprotocolo en la red (T-MPLS).
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 177
Bibliografía – Interfuncionamiento de redes de transporte (1/2)
Recomendación UIT-T I.581, Disposiciones generales para el interfuncionamiento RDSI-BA.
Recomendación UIT-T Y.1251 (08/2002), Modelo arquitectural general para el interfuncionamiento.
Recomendación Y.1401 (10/2000), Requisitos generales para el interfuncionamiento con redes basadas en el protocolo Internet.
Recomendación UIT-T Y.1411 (02/2003), Interfuncionamiento de redes con conmutación por etiquetas multiprotocolo y en modo de transferencia asíncrono – Interfuncionamiento con el plano usuario en modo celda.
Recomendación UIT-T Y.1412 (11/2003), Interfuncionamiento de redes ATM-MPLS – Interfuncionamiento de planos de usuario en modo trama.
G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 178
Bibliografía – Interfuncionamiento de redes de transporte (2/2)
Recomendación UIT-T Y.1413 (03/2004), Interfuncionamiento de redes TDM-MPLS – Interfuncionamiento en el plano de usuario.
Recomendación UIT-T Y.1415 (02/2005), Interfuncionamiento de redes Ethernet y redes con conmutación por etiquetas multiprotocolo – Interfuncionamiento en el plano de usuario.
Recomendación UIT-T Y.1453 (03/2006 ), Interfuncionamiento TDM-IP – Interfuncionamiento en el plano de usuario.
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Fin de la Bibliografía
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