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43
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ntre lo
s
factore
s
para el éxito
de Internet uno de lo
s
má
s
importantes es la utilización del
lo
s
altos requerimientos de los
u
s
uario
s
de hoy.
En la década de los 90, I
P
fue
combinar la eficacia y la rentabi-
lidad de los conmutadores ATM
con las capacidades de control de
protocolo TCP/I
P
como e
s
tándarimponiéndose como protocolo delos routers I
P
. Como apoyo a la
para todo tipo de
s
ervicio
s
yred
s
obre otras arquitecturas enintegración de los niveles 2 y 3, los
aplicaciones. Internet ha de
s
pla-u
s
o. Los backbone I
P
, que losoperadores de telecomunicaciones
zado a las tradicionale
s
rede
s
deproveedores de servicios habíandesplegaban infraestructuras de
datos y ha llegado a
s
er el modeloempezado a desplegar en esosredes ATM que ofrecían buena
de una red pública.
S
i bien e
s
año
s
,estabanconstruidosporsoluciónalosproblemasde
cierto que llegó a con
s
olidar
s
e
r
oute
rs
conectadosporlíneascrecimiento de los proveedores. El
como el modelo mundial de reddedicadas, pero el crecimientomodelo de red I
P
sobre ATM (I
P
/
pública de dato
s
, también lo e
s
explo
s
ivodeInternethabíaATM)rápidamenteocupóel
que hoy no llega a
s
ati
s
facer lo
s
generado un déficit de ancho demercado entre los proveedores de
requerimientos de lo
s
u
s
uario
s
,banda en aquel esquema de en-servicios I
P
, además, facilitó la
principalmente lo
s
de aquello
s
delace
s
individuales. La reacción dedecisión de operadores telefónicos
entorno
s
corporativo
s
, que nece-lo
s
proveedores de servicios fueen la provisión de estos servicios y
sitan la red para el
s
oporte deaumentar el número de enlaces yde la conexión a Internet en un
aplicacione
s
crítica
s
.
s
u capacidad. De igual modo, losmayor por ciento que lo acostum-
La desventaja fundamental queproveedores plantearon la nece-brado.
tiene Internet es la impo
s
ibilidad
s
idad de aprovechar mejor losEl modelo I
P
/ATM supone la
de seleccionar diferente
s
nivele
s
recur
s
os de red existentes, sobresuperposición de una topología
de servicio
s
para lo
s
di
s
tinto
s
todo, la utilización eficaz delvirtual de routers I
P
sobre una
tipos de aplicacione
s
de u
s
uario.ancho de banda de los enlaces,topología real de conmutadores
Es má
s
valorada por el
s
ervicio deperoconlosprotocolosATM.ElbackboneATMes
acce
s
o y distribución de infor-habitualesdeencaminamientopresentado como una nube central
maciones que por el
s
ervicio de—ba
s
ados en métricas del menor—núcleo— rodeada por los routers
tran
s
porte de dato
s
—conocidonúmero de saltos—. Ese aprove-delaperiferia.Cadarouter
como best-effort—.
S
i
s
e preten-chamiento del ancho de banda nocomunica con el resto a través de
diera con
s
olidar Internet como unare
s
ultaba efectivo, por lo tanto,los circuitos virtuales permanentes
red de datos mundial, entonce
s
hubo que idear otras alternativas.(
P
VCs) que se establecen sobre la
seríannece
s
ario
s
lo
s
cambio
s
Como consecuencia, los esfuer-topología física de la red ATM.
tecnológicos que permitan unazo
s
s
e centraron en aumentar elLos
P
VCs actúan como circuitos
respue
s
ta más determinante y me-rendimiento de los routers tradi-lógicos y proporcionan la conec-
nos aleatoria, e
s
decir,
s
ati
s
facercionale
s
. Los pasostrataban detividad necesaria entre los routers
P
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La convergencia de niveles IP,
un camino determinante
para el
desarrollo de Internet
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cionamiento por
s
oftware.
La
s
olución de
s
uperponer I
P
sobre ATM ofrece ventaja
s
inme-
diata
s
como el ancho de banda
di
s
ponible a precio
s
competitivo
s
y la rapidez de tran
s
porte de dato
s
que proporcionan lo
s
conmuta-
dores. La ingeniería de tráfico
s
e
aplica para proporcionar a lo
s
route
r
s los PVC
s
nece
s
ario
s
, con
una topología lógica totalmente
mallada entre
r
oute
rs
. El “punto
de encuentro” de la
s
rede
s
I
P
y
de la periferia. E
s
to
s
,
s
in embargo,AT
M
está en el acoplamiento deción de los niveles 2 y 3, pero de un
de
s
conocen la topología real de lala
s
s
ubinterfases en los routersmodo discontinuo y sobre la base
infraestructura AT
M
que
s
u
s
tentacon los
P
VCs, a través de losde mantener dos redes
s
eparadas.
lo
s
PVCs. Los router
s
ven lo
s
P
VC
s
cuales se intercambian los routers,Como consecuencia, los proble-
como enlaces punto a punto. Lala información de encaminamientomas de rendimiento derivados de la
figura 1 repre
s
enta un ejemplo en elcorrespondientealprotocolosolución I
P
/ATM y la convergencia
que pueden comparar
s
e la
s
diferen-interno IG
P
. Lo habitual es que,continua hacia I
P
de las aplica-
cia
s
existentes entre la topologíaentre cada par de routers, existaciones existentes, contribuyeron
física de una red AT
M
y la topologíaun
P
VCprincipalyotrodeposteriormente al desarrollo de
lógica IP,
s
uperpue
s
ta
s
obre la ante-re
s
paldo que entra automática-técnicas para lograr la integración
rior.mente en funcionamiento cuandode niveles de una forma eficaz, y
La ba
s
e del modelo I
P
/AT
M
e
s
táfalla el principal.fueron conocidas como conmu-
en la funcionalidad proporcionadaEl modelo I
P
/ATM tiene sustaciónI
P
—I
P
switching—o
por el nivel AT
M
, e
s
decir, lo
s
inconvenientes: hay que gestionarconmutación multinivel —multi-
controles de
s
oftware —
s
eñali-do
s
redes diferentes, una infraes-layer switching—. Las soluciones
zación y
r
outing— y el envío de la
s
tructura ATM y una red lógica I
P
deconmutaciónmultinivelse
celda
s
por hardware —conmu-
s
uperpuesta, lo que supone a losbasaban en dos componentes bási-
tación—. Los
P
VC
s
s
e e
s
tablecenproveedores de servicios mayorescos: la separación entre las fun-
sobre la base de intercambiarco
s
tos de gestión de sus redes.ciones de control y de envío, y el
etiquetas en cada conmutador deExi
s
te, además, la llamada “tasaintercambio de etiquetas para el
la red, de modo que la a
s
ociaciónimpuesta por la celda”, un over-envío de datos.
de etiquetas, entre lo
s
elemento
s
head aproximado del 20 % queLa figura 2 muestra la separación
ATM, determine lo
s
corre
s
pon-oca
s
iona el transporte de datagra-funcional de esos dos compo-
diente
s
PVC
s
. La
s
etiqueta
s
tienenma
s
I
P
sobre las celdas ATM ynentes —una de control y la otra
solamente
s
ignificado local en lo
s
reduce, en igual porcentaje, elde envío—. El componente de
conmutadores y
s
on la ba
s
e de laancho de banda disponible.
P
orcontrol utiliza los protocolos
rapidez en la conmutación deotro lado, la solución I
P
/ATMestándares de encaminamiento
celda
s
.Lapotenciadee
s
tapre
s
enta los típicos problemas de—O
SPF
, I
S
-I
S
y BG
P
-4— para el
solucióndetopología
ss
uper-crecimiento exponencial n x (n-1) alintercambio de información con
puesta
s
e
s
tá en la infrae
s
tructuraaumentar el número de nodos I
P
losotrosroutersparala
ATM del backbone; el papel de
s
obre una topología completa-construcción y el mantenimiento
los
r
oute
rs
IP queda relegado a lamente mallada.de las tablas de encaminamiento.
periferia, que, a mediado
s
de lo
sP
or lo tanto, puede afirmarse queAlllegarlospaquetes,el
año
s
90,teníanunacalidadelmodeloI
P
/ATMpresentacomponente de envío busca en la
cuestionable ba
s
ado
s
en el fun-ventajas evidentes en la integra-tabla de envío, que mantiene el
F
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Una etiqueta e
s
s
imilar a un
destino
s
finale
s
s
ean diferente
s
.y LANs—.
P
or lo tanto, se nece-
componente de control, para tomaridentificador de conexión —comositaba un estándar que funcionara
la decisión de encaminamientoel V
P
I/VCI de ATM o el DLCI desobrecualquiertecnologíade
para cada paquete. El componenteF
r
ame Relay—, tiene significadotransporte de datos en el nivel de
de envío examina la información delocal y no modifica la informaciónenlace. Luego, el grupo de trabajo
la cabecera del paquete, bu
s
ca ende la cabecera de los paquetes;de M
P
L
S
, que se estableció en el
la tabla de envío la entrada corre
s
-
s
olamente los encapsula, y asignaIET
F
, se propuso como objetivo
pondiente y dirige el paqueteel tráfico a los correspondientesadoptar un estándar unificado e
desde la interfaz de entrada a la de
F
EC.interoperativo, es decir, lograr la
salida a travé
s
del corre
s
pon-El algoritmo de intercambio deconvergencia real M
P
L
S
—Multi
diente hardware de conmutación.etiquetas permite así la creaciónProtocol
L
abel Switching—.
Al separar el componente de controlde “caminos virtuales” conocidosCon el desarrollo del estándar se
del componente de envío, cada unocomoL
SP
—
L
abel-Switchedpretendía que M
P
L
S
funcionara
puede implementar
s
e y modificar
s
ePath
s
—, que son funcionalmentesobrecualquiertecnologíade
independientemente. El único requi-equivalentes a los
P
VCs de ATM ytransporte.Debíasopo
r
tarel
sito es que el componente de enca-F
r
ameRelay;imponeunaenvío de paquetes tanto unicast
minamiento mantenga la comuni-conectividad entre extremos a unacomo multicast, compatibilizar con
cación con el de envío mediante lared no conectiva por naturalezael Modelo de
S
ervicios Integrados
tabla de envío de paquete
s
y—como las redes I
P
—, pero sindel IET
F
—incluyendo el proto-
actualicelainformación.Elperder la visibilidad del nivel decoloR
S
V
P
—,permitirel
mecanismo de envío
s
e implementared —de aquí los nombres decrecimiento constante de Internet
a través del intercambio de eti-conmutación I
P
o conmutacióny ser compatible con los proce-
quetas,
s
imilar a lo vi
s
to para ATM.multinivel—. Esta es la diferenciadimientos de operación, admi-
La diferencia está en que ahora lobá
s
ica con el modelo I
P
/ATM.nistración y mantenimiento de las
que se envía por la interfaz fí
s
ica de
F
ueron varias las tecnologíasactuales redes I
P
.
salida
s
on paquete
s
“etiquetado
s
”.privada
s
que condujeron a laLosproveedoresde
s
ervicio
De este modo, e
s
tán integrándo
s
eadopción de tales técnicas; sindebengestionarredesmás
en el mi
s
mo
s
istema la
s
funcione
s
embargo, las soluciones poseíancomplejas y extensas, con mayor
de conmutación y encaminamiento.lade
s
ventajadelafaltadediversidad de servicios y mayor
La etiqueta que marca cadainteroperatividad,puesusabandemanda de ancho de banda y
paquete es un campo de poco
s
diferentes tecnologías privadascalidad.Enesteentorno,la
bits, de longitud fija, que
s
e añadepara combinar la conmutación delconvergencia natural hacia redes
a la cabecera del mi
s
mo y quenivel 2 con el encaminamiento I
P
I
P
y aplicaciones TC
P
/I
P
han
identifica a una cla
s
e equivalente—nivel 3—. Además, la mayoría deimpulsado el desarrollo de la
de envío —Forwa
r
ding Equiva-e
s
a
s
s
oluciones necesitaban ATMarquitectura M
P
L
S
como la opción
lence Cla
s
s (FEC)—. Una
F
EC e
s
comotransporte,porquenomás prometedora. Es el último
un conjunto de paquete
s
que
s
epodíanoperarsobreinfraes-pasoenlaevolucióndelas
envían sobre el mi
s
mo camino atructuras de transmisión mixtastecnologías de conmutación multi-
travé
s
de una red, aun cuando
s
u
s
—F
r
ame Relay,
PPP
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DHnivel.
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El principio de
s
eparar lo que e
s
el envío de lo
s
dato
s
, mediante el
algoritmo de intercambio de eti-
queta
s
, de lo
s
procedimiento
s
de
encaminamiento e
s
tándar I
P
, ha
llevado a un acercamiento de lo
s
nivele
s
3 y 2, y aporta beneficio
s
en relación con el rendimiento y la
flexibilidad de e
s
ta arquitectura.
En la figura 3
s
e evidencia el
esquemaglobaldefunciona-
miento, donde e
s
tán reflejada
s
la
s
diversa
s
funcione
s
de cada uno
de lo
s
elemento
s
que integran una
red MPLS. Es importante de
s
tacar
que en el borde de la nube M
P
L
S
hay una red convencional de
router
s
IP.Elnúcleo
MP
L
S
proporciona una arquitectura de
tran
s
porte que hace aparecer a
cada par de route
rs
a la di
s
tancia
de un
s
alto.
F
uncionalmente e
s
como si estuvieran unido
s
todo
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enunatopologíamallada
—directamenteopor
P
VC
s
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s
a unión a un
s
ólo
s
alto
se realiza por
MP
L
S
mediante lo
s
corre
s
pondiente
s
L
SPs
—puede
haber más de uno para cada par de
route
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s—.Ladiferenciacon
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S
topologías conectivas reales es
que en M
P
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S
la construcción de
caminos virtuales es más flexible
y no se pierde la visibilidad sobre
lo
s
paquetes I
P
, lo que posibilita
mejorar el rendimiento de las
redes y soportar nuevas aplica-
ciones de usuario.
P
uede afirmarse que el surgimiento
de la arquitectura M
P
L
S
abre a los
proveedores de servicios I
P
la
oportunidaddeofrecernuevos
s
ervicios, imposibles de brindar con
la
s
técnicas actuales de encamina-
miento I
P
. Además de posibilitar la
ingeniería de tráfico I
P
, M
P
L
S
permite mantener clases de servi-
cio
s
y soporta, con eficacia, la
creacióndeRedes
P
rivadas
Virtuales (V
P
Ns), por lo que, M
P
L
S
aparece como la arquitectura que
puede mantener el ritmo actual de
crecimiento de Internet.
