Tecnoloxía MPLS: a rede de telecomunicacións do futuro

2014/03/01 Antoñana Abalos, Inaxio - Ingeniaria Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Telekomunikazioak

As redes IP, que comezaron a construírse na década dos 70 paira o intercambio de información entre computadores, convertéronse desde entón en grandes redes como Internet. Aínda que nos seus inicios só transportaban datos, as modernas redes IP son capaces de manexar tamén chamadas de voz e vídeo.

Os nodos dunha rede IP son routers ou routers, utilizando o conxunto de protocolos TCP/IP paira o envío de información e control de envíos. Detrás da abreviatura hai o seguinte significado: Transport Control Protocol/ Internet Protocol, protocolo de control de transporte/Internet. O protocolo IP sitúase no terceiro nivel --nivel de rede- do modelo OSI, e o cuarto nivel --nivel de transporte- TCP. Cando un nodo conectado á rede ten que enviar información a outro nodo, o router organiza os bits en paquetes –ou datagramatas-. Un paquete ten dúas secuencias de bits principais: datos válidos e cabeceira. De feito, antes de empezar a transmitir datos válidos, colócase tamén un encabezado que serve paira controlar a viaxe do paquete a través da rede. A cabeceira consta de varios bits significativos: versión de protocolo --> 4/> 6--, bits de control de erros, dirección do destinatario, dirección do remitente, etc.

O computador extremo, ou outro dispositivo, enviará un paquete ao primeiro router da rede. Isto analizará o encabezado do datagrama paira ver a dirección do destinatario. Por tanto, reenviará un ou outro de enlácelos que teña conectados ao seguinte router, de forma que o paquete chegue ao seu destino.

O router tamén analizará os "bits de control de erros" da cabeceira e en caso de detectar algún erro na transmisión solicitará ao equipo orixinal que o reenvíe. Ás veces os paquetes chegan demasiado rápido aos routers e non poden manexalos: aparecen atascos. Nestas situacións os routers eliminan os paquetes.

Ed. Inaxio Antoñana

Os datagramas normalmente chegan ordenados á meta, pero en ocasións, ao realizar diferentes rutas da rede, chegan desordenadamente. Entón os equipos de destino deben ordenalos. En cambio, ao transmitir chamadas de voz ou vídeos, non se pode cambiar a orde dos datagramas nin realizar reenvíos.

Paira garantir a calidade da transmisión utilízase o mecanismo QoS ( Quality of Service , calidade do servizo). Segundo este mecanismo, os paquetes clasifícanse en diferentes categorías: voz, vídeo e datos. Os routers mirarán o Qo do paquete e daranlle prioridade á hora de reenviar e eliminar ese paquete concreto, os paquetes de voz e vídeo son máis prioritarios que os paquetes de datos, xa que as imaxes e os sons non admiten atrasos na transmisión.

Sobre os niveis TCP/IP utilízanse outros moitos protocolos na rede IP. Paira calquera persoa que navegue por Internet son moi coñecidos os seguintes protocolos: HTTP, HTTPS, FTP, SMTP, POP3 e IMAP. Os dous primeiros utilízanse paira a navegación por Internet, o terceiro paira o transporte e intercambio de ficheiros por Internet e o tres últimos paira o correo electrónico.

Até hai poucos anos, as redes IP utilizáronse paira crear redes de empresas --locais, urbanas e de ampla envergadura - e rede de Internet.

Nos últimos anos, con todo, tamén se está dando resposta á obrigación das redes tradicionais de transporte, que poden crear circuítos dedicados paira transportar de forma segura calquera tipo de tráfico dun punto a outro: voz, datos e vídeos. De feito, as redes IP tradicionais transformáronse en redes NGN (Next Generation Network, rede de próxima xeración). Estas redes utilizan o mecanismo ou tecnoloxía MPLS ( Multiprotocol Label Switching , conmutación etiqueta multiprotocolo), polo que tamén se denominan redes MPLS. No modelo OSI sitúanse entre o nivel de rede e o nivel de enlace. Estas redes MPLS utilizan dúas técnicas principais paira o transporte dos datagramas: as etiquetas e a clase de tráfico (CoS: Class of Service , a clase do servizo), por unha banda, na cabeceira do paquete, una vez que se colocou a dirección do destinatario, engádese una nova etiqueta, é dicir, una secuencia de bits, e doutra banda, en función da calidade do servizo, dáse prioridade a uns paquetes fronte a outros paira garantir a calidade da transmisión.

Na imaxe vese una rede MPLS. No centro atópanse os routers do núcleo. Ao redor deles atópanse os routers de bordo. Fóra do recinto conéctase calquera tipo de rede: Internet, redes de telefonía, rede ATM, rede HFC, etc. Imaxe: Inaxio Antoñana.

Nesta ocasión, os routers de rede non mirarán a dirección de destino do paquete, senón o número de etiqueta. Desta forma, a conmutación dos paquetes faise moito máis rápida dentro do router, xa que o equipo calcula inmediatamente enlácelos nos que se deben reenviar os paquetes. As etiquetas permiten crear circuítos dedicados. Cabe destacar que estes circuítos non son físicos senón virtuais. Estes circuítos dedicados virtuais, nos seus extremos, poden ofrecer interfaces Ethernet e crear circuítos VLL ( Virtual Leased Line , liñas arrendadas virtuais).

Podemos establecer un paralelismo cunha empresa loxística paira aclarar este concepto: por unha banda, existe una rede de estradas e por outro, existen liñas de transporte da empresa independentes entre si. Os camións de carga, do mesmo xeito que os paquetes de información, realizan viaxes, uno tras outro até chegar ao destino, creando liñas virtuais inexistentes fisicamente.

A migración das redes cara ao mundo IP xera profundos cambios no ámbito das telecomunicacións, converténdose nun dos principais retos dos próximos anos paira as empresas de telecomunicacións. A maioría dos operadores están na actualidade transformando as súas infraestruturas paira beneficiarse da tecnoloxía MPLS.

Bibliografía