ENSAYO REDES CONVERGENTES

REDES CONVERGENTES

 

Las redes convergentes o redes de multiservicio hacen referencia a la integración de los servicios de voz, datos y video sobre una sola red basada en IP como protocolo de nivel de red. En este artículo se presenta la integración de servicios de voz sobre redes IP (VoIP) como ejemplo de red convergente. La arquitectura de esta red está constituida básicamente, por el media gateway, el controlador de media gateway, el gateway de señalización y el gatekeeper. Las redes de convergencia han tenido y tendrán aún dificultades técnicas qué superar ya que los distintos servicios por ofrecer tienen diferentes características y requerimientos de red, por tanto es importante hablar

A quí de ingeniería de tráfico y mecanismos que garanticen calidades de servicio.

 

Tradicionalmente, estos servicios se han ofrecido en forma separada sobre redes especializadas. En la gran mayoría de corporaciones, por ejemplo, la red de voz se basa en uno o varios PBX (private Branch eXchange) conectados a la PSTN (Public Switched Telephone Network) externa, mientras que la red de datos se basa en conmutadores y enrutadores IP (Internet Protocol) interconectando redes LAN (Local Area Network) y permitiendo el acceso a Internet. Sin embargo, cada vez es mayor la necesidad de una red única en la que tanto la voz como los datos y el video converjan naturalmente y permitan, además, reducir costos de administración, mantenimiento y manejo de la información, así como aumentar la productividad y disminuir los tiempos de atención a los clientes. Aunque en un principio (1980) se consideró la posibilidad de integrar la red sobre el PBX y acceder a la ISDN, una característica fundamental de las redes de convergencia actuales (y futuras) es que los diferentes tipos de tráfico se soportan mediante protocolos basados en el concepto de conmutación de paquetes. Por supuesto, ATM y Frame Relay son opciones importantes para considerar como fundamento de las redes

de convergencia, pero dada la actual y creciente ubicuidad de Internet y las

modificaciones que la IETF está introduciendo en las nuevas versiones de IP para atender tráfico de tiempo real con una adecuada calidad de servicio y la conmutación de etiquetas en MPLS, el protocolo dominante en el desarrollo actual de las redes de convergencia es IP.

 

 EL MODELO DE RED DE CONVERGENCIA

 

La arquitectura de MPLS es un estándar del IETF que permite llevar a cabo

procedimientos avanzados de ingeniería de tráfico y funciones de calidad de servicio, gracias a la separación de las funciones de enrutamiento y conmutación. MPLS encapsula paquetes IP en paquetes etiquetados que viajan dentro de la red de conmutación de etiquetas a lo largo de una conexión virtual llamada LSP (label switched path). Los enrutadores que constituyen la red MPLS se denomina LSRs (label switched routers) y los LSRs de ingreso y egreso del dominio MPLS son denominados E-LSR (edge label switched router). Teniendo en cuanta los elementos que constituyen una arquitectura MPLS, veamos brevemente cómo se establecen los circuitos y como se lleva cabo el proceso de enrutamiento y conmutación. Los LSP se establecen en los enrutadores de ingreso E-LSR antes de iniciar la conmutación de ellos dentro de la red. Estas rutas que seguirán los paquetes etiquetadas son calculadas en los E-LSR gracias a la función especial de enrutamientos definida en ellos. Adicionalmente, MPLS permiten hacer reserva de recursos con ingeniería de tráfico (RSVP-TE) o enrutamiento basado en restricciones con distribución

de etiquetas (CR-LDP). Cada una de estos caminos virtuales puede ser establecido o liberado cuando se requiere; se puede además ser modificado su ancho de banda en  forma dinámica de acuerdo con las necesidades del trafico y garantizar algunas otras características de acuerdo con el FEC (forwarding equivalence class) asociado.

 

Contando con una infraestructura de red IP administrada (por ejemplo, con DiffServ yMPLS), la tecnología VoIP permite la construcción de una red de convergencia, comomuestra la Fgura 1.

 

 

ARQUITECTURA DE REDES VOIP COMO EJEMPLO DE CONVERGENCIA BASADA EN IP

 

Multiservicio, es decir, que soporte diferentes tipos de tráfico con diferentes requerimientos en cuanto a la calidad de servicio se refiere. Por tanto, es importante tener en cuenta que la infraestructura de este tipo de red de nueva generación debe tener dos características fundamentales que son la flexibilidad y la habilidad para reaccionar a los cambios del trafico, de tal manera que se puedan prestar servicios en tiempo real y garantizar los requerimientos de calidad pactados, tales como ancho de banda, retardo y pérdida de paquetes, entre otros. MPLS permite tener estas dos características que requieren las redes convergentes, gracias a sus mecanismo de ingeniería de trafico (TE). Con estos mecanismos de TE la red tiene la posibilidad de controlar en forma dinámica el flujo de datos, optimizar la utilización de los recursos disponibles, seleccionar rutas para el trafico, de acuerdo con la carga y el estado de la red y mover flujos de trafico a caminos menos congestionados. La clave para las redes de convergencia basadas en IP es la división de las principales funciones de red en componentes lógicos que pueden implementarse en equipos de propósito específico. Así se pueden construir soluciones escalables e interoperables para satisfacer las diferentes necesidades de los distintos proveedores de servicios a bajo costo y permitiendo que los mismos servicios se puedan ofrecer uniformemente a lo largo de toda la red. De esta manera los proveedores pueden acelerar el desarrollo de sus soluciones mediante la adquisición de elementos de red estándar. La competencia entre fabricantes de equipos se promueve a través de estos estándares abiertos; la separación de los elementos de control y de multimedios permite el rápido desarrollo de nuevas aplicaciones, etc.

 

RETOS TÉCNICOS DE LA INTEGRACIÓN DE VOZ SOBRE REDES CONVERGENTES

 

El modelo VoIP de Redes de Convergencia basadas en IP enfrenta varios retos

técnicos tales como pérdida de paquetes, retardos y variaciones en el retardo. En esta sección revisaremos rápidamente estos retos y cómo se solucionan en las Redes de Convergencia basadas en IP.

 

Pérdida de paquetes

 

Las pérdidas son un fenómeno común en todas las redes conmutadas por paquetes como las redes IP. En particular, no se establecen circuitos físicos entre extremos y los paquetes provenientes de diferentes fuentes se almacenan en colas en espera de ser transmitidos por el enlace de salida de cada enrutador. Un paquete que llega se pierde en la red si no encuentra espacio en la cola.