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y
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s@c
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e
du
.
c
u
El desarrollo de las telecomunicaciones en Cuba ha posibilitado dive
r
si
f
ica
r
lo
s
s
er-
vicios e incrementa
r
su núme
r
o de
f
o
r
ma p
r
og
r
esiva.
A
ctualmente, se p
r
esta e
s
pecial
atención a los se
r
vicios de acceso a
I
nte
r
net, que comenza
r
on a expandi
r
se con la
apertura de salas de navegación, seguido de la tecnología Wireless Fidelity y recien-
temente, con la int
r
oducción de la 3
G
y 4
G
de tele
f
onía móvil.
D
ebido a e
s
to, la
cantidad de usua
r
ios se ha inc
r
ementado acele
r
adamente en pocos años, asumiendo
la Empresa de Telecomunicaciones de Cuba, el comp
r
omiso y la
r
esponsabilidad de
ofrecer el mejo
r
se
r
vicio posible. Pa
r
a log
r
a
r
lo, se
r
equie
r
e optimiza
r
sistemática-
mente la red nacional de datos. El p
r
esente t
r
abajo se cent
r
a en el backbone
I
nternet
Protocol/Multiprotocol Label Switching y el mejo
r
amiento de la conectividad de
los servicios de acceso a
I
nte
r
net vía Wireless Fidelity y de tele
f
onía móvil en fun-
ción de elevar la disponibilidad. Se analiza
r
on los escena
r
ios
r
eales en cada ca
s
o y
las ventajas e inconvenientes de implementa
r
distintos mecanismos seleccionado
s
para mejorar la disponibilidad. El
r
esultado alcanzado se basa en la combinación de
diferentes protocolos que acele
r
an la detección de
f
allos y ga
r
antizan la p
r
otección
de extremo a ext
r
emo de los se
r
vicios en cuestión ante inte
rr
upciones de equipo
s
o
enlaces, minimizando la pé
r
dida de paquetes y constituyendo una solución econó-
micamente factible.
PAlA
b
RAs clAve
Resu
m
en
Backbone IP/M
P
L
S
tecnología Wi
F
i
red IPTN
alta disponibilidad
The development o
f
telecommunications in Cuba has made it possible to diver
s
ify
services and inc
r
ease thei
r
numbe
r
p
r
og
r
essively. Today special attention i
s
paid
to Internet access se
r
vices,
w
hich began to expand
w
ith the opening o
f
navigation
rooms, then through
w
i
r
eless
f
idelity technology and,
r
ecently,
w
ith the int
r
oduction
of the third and
f
ou
r
th gene
r
ation o
f
mobile telephony. The numbe
r
o
f
user
s
ha
s
increased rapidly in a
f
e
w
yea
r
s and the Telecommunications Company of Cuba
has the commitment and
r
esponsibility to o
ff
e
r
the best possible se
r
vice. to achieve
this, it is necessa
r
y to systematically optimize the national data net
w
o
r
k. The pre
s
ent
KeyWoRds
A
b
stRAct
IP/MPLS backbone
WiFi technology
IPTN network
high availability
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evalua
r
on di
f
e
r
entes opciones pa
r
a p
r
otege
r
el t
r
á
f
ico
WiFi, así como la inco
r
po
r
ación segu
r
a de t
r
á
f
ico al
backbone
I
P/MPLS p
r
ocedente de la
r
ed de tele
f
onía
móvil. El análisis se en
f
ocó en las p
r
incipales venta-
jas y desventajas de cada método, con el
f
in de encon-
t
r
a
r
el mecanismo que
r
ep
r
esenta la solución adecuada
pa
r
a cada caso. Mediante la simulación con el so
f
t
w
are
e
N
SP de los escena
r
ios analizados, se ve
r
i
f
icó que lo
s
f
undamentos teó
r
icos de los p
r
otocolos de alta disponi-
bilidad empleados co
rr
esponden con el
f
uncionamiento
obtenido en la p
r
áctica.
Se utilizó el método teó
r
ico, el cual se pone de ma-
ni
f
iesto en la
r
evisión bibliog
r
á
f
ica
r
ealizada sob
r
e el
tema. Los métodos sistémico e inductivo se emplearon
en la identi
f
icación y síntesis de los p
r
oblemas asocia-
dos al backbone
I
P/MPLS, así como en la p
r
opuesta de
solución. El método empí
r
ico pe
r
mitió el desa
rr
ollo de
simulaciones y análisis de los
r
esultados.
r
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k
bon
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I
P
/
m
P
lS
Telecomunicaciones de Cuba (ETEC
S
A) está com
-
puesta por enrutadores de borde y de núcleo del
f
a
-
bricante Huawei. La estructura de la red garantiza que
servicios como: el acceso a Internet, tanto dedicado
como conmutado, desde salas de navegación, pun
-
tos de acceso Wireless Fidelity (Wi
F
i) y Asym
m
etric
Digital Subscriber Line (AD
S
L) y otros como: Voice
over IP (VoIP) y de Virtual Private Networks (
V
P
N)
.
Este trabajo
s
e enfoca en la solución a dos p
r
oble
-
mas fundamentales:
El primero está asociado al servicio de acceso a
Internet vía Wi
F
i, el cual no se concibió para apli
-
caciones en tiempo real, como IMO, Whats
A
pp y
WeChat, por eso no posee redundancia en sus cone
-
xiones. Debido a la masividad de usuarios que optan
comunicarse por estos medios, se requiere garantiza
r
la disponibilidad de este servicio.
El segundo está relacionado con la introducción
en el territorio nacional de nuevos servicios de tele
-
fonía móvil, los cuales aumentarán tanto el volumen
de trá
f
ico como los requerimientos de anchos de ban
-
da. La red móvil de transporte I
P
, llamada Internet
P
r
otocol Transport Network (I
P
TN) no se encuent
r
a
en condiciones de asumir estos cambios, razón que
motivó la migración del trá
f
ico móvil hacia el backbo
-
ne IP/MPLS. Debido a la importancia de este se
r
vicio
se requiere garantizar su protección.
Para enfrentar estos crecimientos, en ambos ca
-
I
n
t
r
odu
cc
i
ón
El objetivo de este t
r
abajo es optimiza
r
la
r
ed IP/
LaredInternetProtocol/Multip
r
otocol
MPLS pa
r
a ga
r
antiza
r
el c
r
ecimiento de se
r
vicios con
Label Switching (I
P
/M
P
L
S
) de la Empre
s
a de
alta disponibilidad.
cada enrutador de borde esté conectado a dos en
r
u
-
Pa
r
a la
r
ealización de este t
r
abajo se e
f
ectuó un
tadores de núcleo, ubicados en dos planos de t
r
á
f
ico
un estudio desc
r
iptivo sob
r
e el estado de los se
r
vicios
diferentes. Por el backbone transitan varios tipos de
de acceso a
I
nte
r
net vía WiFi y de tele
f
onía móvil. Se
sos, se requiere de cambios en la topología lógica
En
A
mé
r
ica Latina, a pesa
r
de que el tiempo pr
o
-
de la red actual, así como en las con
f
iguraciones delmedio de disponibilidad de la
r
edes 3
r
d
G
ene
r
ation
equipamiento.
(
3
G)
y 4th
G
ene
r
ation
(
4
G)
es bastante elevado, WiFi
work focuses on the
I
nte
r
net P
r
otocol / Multip
r
otocol Label S
w
itching backbone
and the improvement o
f
the connectivity o
f
I
nte
r
net access se
r
vices via Wi
r
eless
F
idelity and mobile telephony in o
r
de
r
to inc
r
ease availability. We analyzed the
real scenarios in each case and the advantages and disadvantages o
f
implemen
-
ting different mechanisms selected to imp
r
ove availability. The
r
esult achieved
is based on the combination o
f
di
ff
e
r
ent p
r
otocols that accele
r
ate the detection
of failures and gua
r
antee the end
-
to
-
end p
r
otection o
f
the se
r
vices in question
when equipment o
r
links a
r
e inte
rr
upted, minimizing the loss o
f
packages and
constituting an economically
f
easible solution.
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R
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y
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s F
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b
r
e
g
a
s
25
cia más cercano, donde se agrupan los servicios de esa
zona. A su vez, el
S
9306 del punto de presencia se co
-
necta al ME60, enrutador de borde de la red
I
P/MPLS
que posee funciones de traducción de direcciones a
gran escala y de servidor de acceso remoto de banda
ancha en el servicio Wi
F
i (Cruz, 2016).
F
igu
r
a 1
En esta conexión,
f
igura 1, si se produce un
f
a
-
llo en cualquiera de los enlaces, el servicio queda
indisponible.
E
sc
e
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a
r
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o
m
od
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f
ic
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do
p
a
r
a
s
o
l
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c
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on
e
s
du
al
-h
o
mm
e
d
es la forma de conexión a Internet más empleada
evalua
r
las di
f
e
r
entes soluciones.
D
e esta
f
o
r
ma exis-
(TeleSemana, 2016).
ti
r
ían dos caminos hacia el mismo destino, la red IP/
Más de media docena de países latinoame
r
icanos
MPLS.
han implementado zonas dotadas con Wi
F
i en luga
r
es
El p
r
ime
r
p
r
otocolo que se conside
r
ó aplicar
públicos, tal es el caso de Cuba donde el se
r
vicio se
f
ue Enhanced
-
Virtual Router Redundancy Protocol
encuentra dispuesto de la siguiente forma:
(
E
-V
RRP
)
, que es la combinación de
V
RRP con
En las áreas públicas se distribuyen los puntos de
Bidirectional Forwarding
D
etection
(
BF
D)
, para ace-
acceso, los cuales son agrupados en el conmutado
r
le
r
a
r
el tiempo de conve
r
gencia del p
r
otocolo
V
RRP.
S9306 de agregación de la provincia. Este equipo no
Este mecanismo se con
f
igu
r
a en los en
r
utado
r
e
s
, de
solo reúne el trá
f
ico Wi
F
i sino también el t
r
á
f
ico de
f
o
r
ma tal que sean vistos lógicamente como uno
s
olo
otros servicios en el territorio. Este conmutado
r
se
po
r
el te
r
minal de usua
r
io, pe
r
o
f
ísicamente el trá
f
i-
conecta mediante enlaces que viajan por las
r
edes de
co se encamina hacia el en
r
utado
r
seleccionado como
transmisión al conmutador
S
9306 del punto de p
r
esen
-
máste
r
.
(H
ua
w
ei Technologies Co., 2012
)
Figu
r
a 2
El p
r
otocolo E
-V
RRP en este escena
r
io tiene como
inconveniente que cuando se inte
rr
umpe el enlace en-
t
r
e los conmutado
r
es en el camino p
r
incipal, no es ca-
paz de
f
unciona
r
co
rr
ectamente, pues los en
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utadore
s
no actualizan sus estados de maste
r
y backup.
Esta situación es
r
esuelta po
r
el p
r
otocolo Monitor-
Link, que con
f
igu
r
ado en el en
r
utado
r
S9306 del cami-
no p
r
ima
r
io vigila el enlace que ocasiona la di
f
icultad y
r
ep
r
oduce el estado de indisponibilidad en la ot
r
a inter-
f
az, siendo conmutado luego hacia el camino de re
s
pal-
do todo el t
r
á
f
ico p
r
ovincial, tanto WiFi como de otro
s
se
r
vicios.
(H
ua
w
ei Technologies Co., 2012
)
Para solucionar esta problemática, se analiza
r
onEste p
r
ocedimiento a
f
ecta además todo el trá
f
ico
varios mecanismos de alta disponibilidad, aplicables
que concent
r
a el conmutado
r
del punto de p
r
e
s
encia
en escenarios dual-hommed.
P
ara esto se necesitó
del t
r
ayecto p
r
incipal ya que, si se decla
r
a como indi
s
-
realizar un cambio en la topología, quedando de la si
-
ponible el enlace ent
r
e este y el en
r
utado
r
ME60, todo
guiente mane
r
a:
el t
r
á
f
ico de este te
rr
ito
r
io se pie
r
de. Po
r
estos incon-
Conectando el
S
9306 de la provincia al S9306 de
venientes se desca
r
tó este p
r
otocolo como solución
a
otro punto de presencia, se obtiene la topología pa
r
a
este p
r
oblema.
i
ssn:
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-
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vi
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bon
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/
m
p
ls
.
2
6
de respaldo, por lo que se emplea conjuntamente con el
Se analizó también el mecanismo E-Trunk, el cuale
t
h
-
trunk en
t
re conmu
t
adores s9306
consiste en establecer un enlace lógico a partir de en
-
Todos los escena
r
ios que son most
r
ados a con
-
laces físicos hacia dos caminos diferentes. Este p
r
oto
-
tinuación
f
ue
r
on tomados de las simulaciones
r
eali-
colo no se ajusta a la situación porque fue concebidozadas en el Simulado
r
e
N
SP, ve
r
sión 1.2.00.500, de
para operar en V
P
L
S
, que son V
P
N de capa 2, y en este
H
ua
w
ei
(H
ua
w
ei. e
N
SP
H
elp
)
.
caso el trá
f
ico Wi
F
i se direcciona a una V
P
N de capa 3Con la ag
r
egación de enlaces Ethe
r
net en el seg
-
en la red IP/MPL
S
.mento de la t
r
ansmisión, ga
r
antizando que los enla
-
Por esto también se descartó E-Trunk como unaces pe
r
tenecientes al t
r
onco se encuent
r
an en cami-
posible solución.nos
f
ísicos di
f
e
r
entes, se disminuye la p
r
obabilidad
Otra variante es emplear el protocolo
S
mart Link ende inte
rr
upción del se
r
vicio
(H
ua
w
ei, 2015
)
. Esta
el conmutador de la provincia, seleccionando una inte
r-
solución es sencilla de con
f
igu
r
a
r
, aumenta el ancho
faz para transmitir los datos y reservando otra en caso dede banda del enlace y satis
f
ace la necesidad de p
r
o-
indisponibilidad del trayecto primario, en morado se pue
-
tege
r
la conexión. Pa
r
a implementa
r
esta solución se
den observar las interfaces que se con
f
iguran,
f
igu
r
a 2.
r
equie
r
e dispone
r
de inte
rf
aces
f
ísicas, tanto en los
Si ocurre una interrupción en el enlace ent
r
e elequipos de t
r
ansmisión como en los conmutado
r
es
conmutador del punto de presencia y el enrutado
r
, estey del cableado pa
r
a
r
ealiza
r
las conexiones ent
r
e los
protocolo no puede conmutar el trá
f
ico hacia el caminoconmutado
r
es S9306. Figu
r
a 3
Monitor Link para resolver esta di
f
icultad. Esto tienesolución de conec
t
ividad empleando e
-
v
RR
P
como inconveniente: que todo el trá
f
ico provincial es
O
t
r
a solución al p
r
oblema se
r
ía implementa
r
el
conmutado, afectando a los servicios ajenos al de WiFi.p
r
otocolo E
-V
RRP pe
r
o
r
ealizando los siguiente
s
Esto condujo a la determinación de que en vez decambios: se deben dedica
r
enlaces al t
r
á
f
ico del se
r
-
emplear este escenario para brindar una solución devicio de acceso a
I
nte
r
net vía WiFi y las conexiones
disponibilidad, se refuerce el enlace más vulnerable adesde el conmutado
r
p
r
ovincial hacia los en
r
utado-
interrupciones sin necesidad de realizar cambios en el
r
es deben se
r
di
r
ectas.
D
e esta
f
o
r
ma no se comp
r
o-
escenario original.meten ot
r
os t
r
á
f
icos cuando se p
r
oduce la conmuta
-
f
i
g
u
r
a
2
.
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r
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C
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a
Actualmente se produce la renovación de los en
-
rutadores de la red I
P
/M
P
L
S
, proceso que
f
acilita
r
á
la implementación de la propuesta, pues en el caso de
ción hacia el camino de respaldo y se evita el empleo
H
ua
w
ei, que se ubica
r
án en los puntos de p
r
e
s
encia
del protocolo Monitor Link en los conmutado
r
es deltambién poseen la
f
uncionalidad de Carrier G
r
ade
punto de presencia, respondiendo a los objetivos ini
-
Network Address Translation
(
C
GN)
y se pod
r
ían co-
ciales de proteger este servicio.
F
igura 4necta
r
los enlaces di
r
ecto a estos equipos.
que no existan las interfaces su
f
icientes pa
r
a
r
ealiza
r
El ot
r
o p
r
oblema a
r
esolve
r
, es la conexión de la
las conexiones directas hacia los enrutadores ME60,
r
ed de los se
r
vicios móviles con el backbone
I
P/MPLS
los nuevos PE modelo NE40E-X8 del fab
r
icantepa
r
a ga
r
antiza
r
la p
r
otección del t
r
á
f
ico de la
r
ed IPT
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de asumir los futuros volúmenes de trá
f
ico (Móviles,
t
r
á
f
ico
.
P
r
otege
r
la
s
V
P
N
s
de
l
se
r
v
ici
o
móvi
l
qu
e
2017). Figura 6
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o
r
equie
r
an
,
com
o
la
s
qu
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t
r
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r
ta
n
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vo
z y
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señalización. La dist
r
ibución de las
r
utas ent
r
e am-
bas
r
edes puede
r
ealiza
r
se con el p
r
otocolo Border
G
ateway Protocol
(
B
G
P
)
, que es el adecuado para
lleva
r
a cabo esta ta
r
ea ent
r
e ambos sistemas autóno-
mos y los ope
r
ado
r
es de la
r
ed que poseen expe
r
ien-
cia en su implementación.
El p
r
otocolo E
-V
RRP puede se
r
empleado en el
Se propone que la conexión se realice de la
f
o
r-
ma siguiente:
Como se muestra en la
f
igura 7, cada punto de
presencia de la red de telefonía móvil se debe co
-
nectar al backbone I
P
/M
P
L
S
por dos vías, pa
r
a ga
-
rantizar redundancia de trayectos y poder aplica
r
un
segmento de ag
r
egación del t
r
á
f
ico acompañado de
protocolo de alta disponibilidad en la agregación delMonito
r
Link en los conmutado
r
es S9306 pa
r
a el co-
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en su migración haci
producido por la intro
de tecnología celular,
nencial de los usuario
comercialización a pe
minó que los enlaces d
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9
rrecto funcionamiento de la solución. Eth-Trunk puedeen
r
utado
r
de núcleo o en cualquie
r
a de los enlace
s
en-
con
f
igurarse en el enlace de los conmutadore
s
de la
r
edt
r
e el en
r
utado
r
de bo
r
de local y el
r
emoto
(
Figura 10).
IPTN, reforzando el camino en caso de conmutación
V
P
N
Fast Re
-
Route
(
FRR
)
es el ot
r
o mecanismo que
del trá
f
ico. E
s
ta agregación de enlaces puede
r
ealiza
r-
complementa esta solución. Su
f
unción es conmutar
se también en todas las conexiones entre ambas
r
edesel p
r
óximo salto B
G
P en caso de que el PE
r
emoto
pero para simpli
f
icar la simulación no se con
f
igu
r
ó endel t
r
ayecto p
r
incipal
f
alle.
D
e esta
f
o
r
ma las
V
P
N
que
todos los enlaces.
F
igura 8t
r
anspo
r
tan las aplicaciones en tiempo
r
eal en el
s
ervi-
Para la p
r
otección de las V
P
N, se propone em
-
cio de tele
f
onía móvil conmuta
r
án inmediatamente de
plear una combinación de mecanismos que asegu
r
ant
r
ayecto si ocu
rr
e la indisponibilidad en cualquier
s
eg-
el respaldo de caminos entre los enrutadores de bo
r
demento del backbone
I
P/MPLS. Las con
f
igu
r
acione
s
de
de la red. TE Hot
S
tandby realiza esta función cuandoestos p
r
otocolos son extensas y complejas, es por e
s
to
el túnel de ingeniería de trá
f
ico primario prede
f
inidoque se
r
equie
r
e que el pe
r
sonal se encuent
r
e capacitado
se detecta indisponible debido a interrupciones en unen este tema.
(H
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w
ei, 2016
)
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vía WiFi ent
r
e conmutado
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es de ag
r
egación y enru-
La implementación de mecanismos para e
s
cena
-
tado
r
es de bo
r
de de la
r
ed
I
P/MPLS, y la sustitución
rios dual-hommed, en el segmento de la agregación del
de los en
r
utado
r
es del backbone po
r
ot
r
os con mayor
trá
f
ico provincial de acceso a Internet vía Wi
F
i, com
-
cantidad de inte
rf
aces
f
acilita
r
á esta solución. El pro-
promete el trá
f
ico de servicios ajenos.
tocolo B
G
P es el adecuado pa
r
a dist
r
ibui
r
las
r
uta
s
El protocolo E-VRRP se podrá implementa
r
cuan
-
ent
r
e los sistemas autónomos de la
r
ed
I
PT
N
y la red
do se dediquen enlaces al servicio de acceso a Inte
r
net
I
P/MPLS.
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ón:
display in
t
er
f
ace E
t
h-Trunk 1display b
f
s sesion all
display moni
t
or link group 3display vrrp
Ver
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display mpls
t
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unnel-in
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er
f
ace Tunnel 0
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0display explici
t
-pa
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ping lsp
t
e Tunnel 0
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andbydisplay rou
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e-policy vpn-
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-
Las soluciones son económicamente
f
actible
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ción del trá
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ico móvil al backbone I
P
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P
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ga
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aplicables, se simula
r
on satis
f
acto
r
iamente y cum-
la rápida conmutación de datos ante fallos en el camino
plen con los objetivos t
r
azados inicialmente. La im-
principal. La combinación de los mecanismo
s
TE
H
ot
-
plementación de estas soluciones pe
r
mite optimizar
Standby y VPN
F
RR asegura la protección de
V
P
N
s de
la
r
ed
I
P/MPLS pa
r
a ga
r
antiza
r
el c
r
ecimiento de
servicios móviles entre enrutadores de borde.
se
r
vicios con alta disponibilidad.
r
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Cruz, M.
P
. (2016
)
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nálisis de Rendimiento de los Sitios WL
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de la Red
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ública de ETECS
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Huawei Technologies Co., L.
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2012
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