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1Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Jornadas Técnicas RedIRIS 2003
Tecnologías de Red
José Luis Iglesias MartínezJefe de Proyectos de Provisión de Servicios
albura – Red Eléctrica de Telecomunicaciones
2Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
INDICEINDICE
INTRODUCCIÓN
ACTUALIZACIÓN DE LAS REDES ACTUALES
CONMUTACIÓN ÓPTICA
RED ÓPTICA INTELIGENTE
CONCLUSIONES
3Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
La Demanda de Servicios Crece y se Diversifica:
La Demanda de Servicios Crece y se Diversifica:
El tráfico se incrementa constantemente
El mercado demanda la extensión de las Redes de Área Local
Los servicios de almacenamiento distribuído irrumpen con fuerza
0,000
10,000
20,000
30,000
ATM/FR OpticalEthernet
Storage LambdaGestionada
TDM /Líneas
Privadas
2002
2002
2005
IntroducciónIntroducción
4Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
¿Cómo las Operadoras Afrontarán la Demanda?¿Cómo las Operadoras
Afrontarán la Demanda?
Son Tiempos Difíciles: Recortes de presupuesto Dificultad de nuevos despliegues
Amortizar las cuantiosas inversiones realizadas
Precios cada vez más bajos de los servicios
Las Redes Existentes no están orientadas a los nuevos servicios
Adaptación y Optimización Adaptación y Optimización dede las Redes Existentes las Redes Existentes
Conmutación ÓpticaConmutación Óptica
Red Óptica InteligenteRed Óptica Inteligente
IntroducciónIntroducción
5Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Adaptación Redes ActualesAdaptación Redes Actuales
Cambian los requisitos con que se diseñaron las redes:
Las soluciones actuales son ineficientes en ancho de banda y no aseguran todos los parámetros de calidad de servicio
AYER HOYConmutación de Circuitos Conmutación de PaquetesTráfico geográficamente independiente Datos en ráfagas de gran ancho de bandaSesión media 3 minutos Sesión media 30 minutosPerfil de tráfico predecible Tráfico impredecible (no hay hora pico/valle)Distribución geográfica del tráfico Tráfico geográficamente independiente
Adaptación Redes ActualesAdaptación Redes Actuales
6Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Arquitectura de las Redes Actuales
Arquitectura de las Redes Actuales
Adaptación Redes ActualesAdaptación Redes Actuales
7Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Requisitos de las “Nuevas Redes”
Requisitos de las “Nuevas Redes”
Compatibles con las redes y servicios actuales
Soporte de múltiples servicios
Uso eficaz, granular, flexible y eficiente del ancho de banda
Fiabilidad y calidad de servicio como en las redes actuales
Fácil, Rápida y económica creación de nuevos servicios, provisión y operación, sin importar complejidad o tamaño
Crecimiento y actualización fácil, escalable, sin interrumpir servicio, económicamente competitivo.
Longevas, asumiendo fácilmente cambios tecnológicos
Adaptación Redes ActualesAdaptación Redes Actuales
8Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Ventajas: Amplio despliegue Estabilidad y calidad de servicio contrastadas Metodologías bien establecidas planificación, provisión
de servicios y operación
Actualización de las Redes SDH a los Nuevos ServiciosActualización de las Redes SDH a los Nuevos Servicios
Estándares que lo soportan: ITU-T G.7041. Generic Framing Procedure (GFP). ITU-T G.707/783. Virtual Concatenation (VCAT). ITU-T G.7042. Link Capacity Adjustment Scheme (LCAS). IEEE 802.17. Resilient Packet Ring (RPR).
Adaptación Redes ActualesAdaptación Redes Actuales
9Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Adaptación de múltiples servicios sobre las “payloads” de SDH
Protocolo de nivel 1 flexible, robusto, poco overhead
Preserva información MAC soporta múltiples protocolos nivel 2
Dos tipos: GFP-T (Transparente) y GFP-F Basado en Tramas)
GFPGFP
Adaptación Redes ActualesAdaptación Redes Actuales
10Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
GFP-F (Frames, Tramas) GFP-T (Transparente)
GFPGFP
Característica Soportada GFP-F GFP-T Transparente a códigos de control de trama 8B10B NO SI Optimización de Ancho de Banda SI NO Permite Monitorización de Cada Trama SI NO Minimiza la Latencia para Servicios Sensibles al Retardo NO SI Permite Opcionalmente Corrección de Errores NO SI Permite Compartir el Canal de Transmisión Entre Varios Clientes SI SI
Sólo mapea los bytes a transmitir
Sólo soporta protocolos de tramas
Dependiente del protocolo
Uso eficiente del Ancho de Banda
Mapea toda la señal en tramas
Tramas GFP de tamaño fijo
Independiente de la señal
Baja latencia
Implementación Sencilla
Adaptación Redes ActualesAdaptación Redes Actuales
11Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Protocolo de nivel 1 para que las señales ocupen varios contenedores SDH virtuales no contiguos
Ancho de banda ajustado al de la señal a transportar
Los contenedores pueden transportarse de forma independiente por la red y ser reensamblados en el destino
Uso eficiente de la red: flexibilidad para trazar rutas, apura la capacidad existente, granularidad al asignar ancho de banda
VCATVCAT
Servicio Soportado Tasa Binaria Nominal
Eficiencia Concat. Contigua
Eficiancia VCAT
Fast Ethernet 100 Mbps 65% 98% Gigabit Ethernet 1 Gbps 40% 92% ESCON 160 Mbps 26% 78% Fibre Channel 850 Mbps 34% 92% Fibre Channel 2 1.7 Gbps 68% 92%
Adaptación Redes ActualesAdaptación Redes Actuales
12Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Añade o elimina ancho de banda adicional a un “circuito VCAT” automáticamente en tiempo real, sin afectar a los datos cursados
Permite reconfiguración dinámica de los contenedores virtuales
Opera de forma simétrica y asimétrica (diferentes velocidades en los dos sentidos de transmisión del circuito)
Basado en petición/respuesta “request/acknowledge”
Provisiona automáticamente ancho de banda en función de la demanda del usuario o del estado de la red (optimización)
Protocolo de nivel 1
LCASLCAS
Adaptación Redes ActualesAdaptación Redes Actuales
13Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Protocolo de nivel 2 que proporciona un servicio de transmisión de paquetes no orientado a conexión entre nodos de un anillo SDH
RPRRPR
Algoritmo automático de descubrimiento de nodos y aprendizaje de topología de red. Cada nodo almacena dos caminos (primario y secundario) al resto de nodos. Los datos se enviarán por el primario, y en caso de fallo se conmuta automáticamente en menos de 50 mseg
Soporta múltiples servicios y aplicaciones
Topología de doble anillo (interior y exterior) ambos con tráfico útil
Usa técnicas de nivel 2 para protección de tráfico sin reservar ancho de banda
Características (I):
Adaptación Redes ActualesAdaptación Redes Actuales
14Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
“Reutilización espacial” los paquetes circulan entre TX y RX
Los nodos de un anillo RPR comparten el ancho de banda disponible, sin provisionar circuitos, negociando el acceso de forma equitativa
Implanta muy sencillamente “multicast” y “broadcast”
Implanta cuatro clases de servicio con diferentes garantías de ancho de banda, retardo y “jitter” (Reservado, y clases A, B y C)
Arquitectura de “camino de paso o en tránsito”. Los paquetes cruzan rápidamente los nodos intermedios valores muy bajos de latencia y “jitter” adecuado para voz y vídeo
Permite “sobre-suscripción” (multiplexación estadística), garantizando un valor comprometido, y mejorándolo en función de la ocupación de red
Adaptación Redes ActualesAdaptación Redes Actuales
RPR - CaracterísticasRPR - Características
15Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
RPR. ConclusionesRPR. Conclusiones
Gran eficiencia en el uso de ancho de banda
Calidad de servicio próxima a la que proporciona SDH
Permitie acceso equitativo y diferenciado por clases de servicio al ancho de banda de la red
Fácil gestión y escalabilidad (hasta 64 nodos por anillo) debido a la inteligencia de los nodos que automatiza gran parte de la operación
Adaptación Redes ActualesAdaptación Redes Actuales
16Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Necesidad de incrementar la capacidad de la red
Con SDH es complicado:
Antecedentes de la Conmutación ÓpticaAntecedentes de la Conmutación Óptica
Elementos SDH: Regeneran la señal, acceso a cualquier carga útil
ADMs: 2 agregados anillo
DCs: conmutación “any to any” malla. Más caro más flexible
Aumentar capacidad transmisión Aumentar capacidad conmutación
X Más tráfico Más equipos
X El tráfico raramente va de un nodo a su adyacente. Por la mayoría de nodos circula en paso
Conmutación ÓpticaConmutación Óptica
17Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Crecimiento de servicios STM-16, hoy aún infrecuentes, para los que SDH es muy ineficiente
Hay servicios, como gestionadas, que SDH no puede ofrecer
Conmutación ÓpticaConmutación Óptica
Antecedentes de la Conmutación ÓpticaAntecedentes de la Conmutación Óptica
18Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Un primer paso: el OADM
Hacia la Conmutación ÓpticaHacia la Conmutación Óptica
Amplifica ópticamente la potencia de la señal
Sólo extrae unas pocas , dejando el resto en paso
Minimiza el número de saltos SDH de un circuito
X Pierde flexibilidad en la extracción de cargas útiles
X La red sigue precisando cross-conectores digitales DCs
Conmutación ÓpticaConmutación Óptica
19Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
El Cross-Conector Óptico
Conmuta “any to any” entre puertos ópticos sin realizar regeneración eléctrica
Cursa de forma eficiente las gestionadas
Libera gran capacidad de las redes SDH existentes, a costa de perder flexibilidad en la extracción/inserción de circuitos
El coste por puerto es hasta la quinta parte de uno digital
Tecnología “express”. Transporta por la red de forma integralmente óptica (sin regeneración o conmutación digital)
Conmutación ÓpticaConmutación Óptica
Hacia la Conmutación ÓpticaHacia la Conmutación Óptica
20Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Arquitectura de RedArquitectura de Red
Solución a Medio Plazo
Conmutación ÓpticaConmutación Óptica
Arquitectura de Red Mejorada con Conmutación Óptica
21Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Red Óptica InteligenteRed Óptica Inteligente
Mejoras ya hoy en la capa óptica: Transmisión y Conmutación
Se trabaja en dotar de Inteligencia a los nodos ópticos
Definición de estándares para la interconexión de los elementos de datos directamente a la capa óptica
Solución de Futuro
Red Óptica InteligenteRed Óptica Inteligente
Arquitectura de la Red Óptica Inteligente
22Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Interconexión de los elementos de datos a la capa óptica
Facilidad para su gestión y operación automatizada:
Descubrimiento automático de la red
Distribución de la topología de red a los nodos
Provisión dinámica y automática. El elemento de red calcula el camino óptimo con los parámetros recibidos del elemento de datos. El circuito se establece “hop-by-hop” y se notifica al peticionario
Red Óptica InteligenteRed Óptica Inteligente
Características Diferenciales Características Diferenciales
23Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Restauración automática. Mejora tiempos de respuesta, ancho de banda usado, fiabilidad y robustez de la red
Características Diferenciales Características Diferenciales
Protección Reserva recursos de red Automatizada en los nodos Rápida (mseg)
Restauración
Reconfiguración de red
(Semi)manual desde los OSS
Lenta en reponer servicios
Ahorra de 20 a 50% de ancho de banda frente a protección
Red Óptica InteligenteRed Óptica Inteligente
Hay dos mecanismos para la recuperación de fallos de red:
24Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Los elementos de red deben tener mayor inteligencia
Deben asumir funciones que hoy realiza el personal de O&M
Nuevas funcionalidades soportadas por los protocolos de señalización y enrutado
Red Óptica InteligenteRed Óptica Inteligente
Evolución de Protocolos de Señalización y Enrutado
Evolución de Protocolos de Señalización y Enrutado
25Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
1998 MPS Provisiona circuitos ópticos WDM como MPLS paquetes: Etiquetas
Se concluye que se debe: Implantar las funcionalidades de provisión y restauración Extenderse a la capa WDM, y a SDH /TDM Conocer la capa de fibra subyacente
2000 GMPLS. Extiende MPS con: Mapeo generalizado de etiquetas que alcanza a los slots TDM Transmisión Bi-direccional Mejora de las funcionalidades de señalización Nuevas funcionalidades de enrutado Descubrimiento de topología de red
Red Óptica InteligenteRed Óptica Inteligente
Evolución de Protocolos de Señalización y Enrutado
Evolución de Protocolos de Señalización y Enrutado
26Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Evolución de Protocolos de Señalización y Enrutado
Evolución de Protocolos de Señalización y Enrutado
GMPLS en fase de desarrollo. No desplegable comercialmente.
Protocolos de conexión y señalización completados
Protocolos de enrutado todavía en curso
Restauración no definida aún
• 2001 ASON (Iniciativa ASTN)
Definió requisitos de arquitectura de “Red Óptica Inteligente”
Se está trabajando en los protocolos de conexión
Parte de GMPLS y otras experiencias particulares (OSRP)
No habrá productos en el medio plazo
Red Óptica InteligenteRed Óptica Inteligente
27Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Actualmente la crisis impone la optimización de las redes existentes. SDH se actualiza para cursar los nuevos servicios, rentabilizando las inversiones y “know-how”
Las operadoras van a cubrir una gran demanda de servicios muy diversos, emergentes y ya habituales. Aumento de la complejidad de las redes, que favorece el desarrollo de las redes ópticas.
ConclusionesConclusiones
La futura “Red Óptica Inteligente” es una “nueva generación” de redes troncales de operadoras, pero tardará en llegar debido a
Incipiente estado de desarrollo de los estándares, Falta de inversión Soporte de servicios sobre redes existentes
ConclusionesConclusiones
28Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
PreguntasPreguntas
29Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras
Jornadas Técnicas RedIRIS 2003
Tecnologías de Red
MUCHAS GRACIAS !!!