Ethernet orientada a la conexión

Ethernet orientado a la conexión se refiere a la transformación de Ethernet , un sistema de comunicación sin conexión por diseño, en un sistema orientado a la conexión . El objetivo de Ethernet orientado a la conexión es crear una tecnología de red que combine la flexibilidad y la rentabilidad de Ethernet con la fiabilidad de los protocolos orientados a la conexión. Ethernet orientado a la conexión se utiliza en redes comerciales de nivel operador .

Las redes de operadores tradicionales ofrecen servicios con una disponibilidad muy alta . Las redes de conmutación de paquetes son diferentes, ya que ofrecen servicios basados ​​en multiplexación estadística . Además, los equipos de transporte de paquetes, que conforman la infraestructura de las redes de datos, dejan la mayoría de las características propias de las redes de operadores, como la calidad de servicio , el enrutamiento, el aprovisionamiento y la seguridad, en manos del procesamiento de paquetes. Satisfacer estas necesidades de forma rentable representa un reto para las tecnologías basadas en paquetes.

El enfoque IP- MPLS busca proporcionar servicios garantizados a través del Protocolo de Internet utilizando una multitud de protocolos de red para crear, mantener y gestionar flujos de datos de paquetes. Si bien este enfoque resuelve el problema, inevitablemente también genera una gran complejidad.

Esto ha dado lugar a la aparición de Ethernet orientado a la conexión, que incluye diversas metodologías para utilizar Ethernet con las mismas funcionalidades que, de otro modo, se basarían en extensos protocolos IP. El reto de Ethernet para operadores es añadir funcionalidades de nivel operador a los equipos Ethernet sin perder la rentabilidad y la simplicidad que lo hacen atractivo en un principio. Para afrontar este reto, las soluciones Ethernet orientadas a la conexión más comunes han optado por eliminar las partes complejas del transporte de paquetes para lograr estabilidad y control. Las principales tecnologías Ethernet orientadas a la conexión utilizadas para lograr esto incluyen principalmente IEEE 802.1ah , Provider Backbone Transport y MPLS-TP , y anteriormente T-MPLS .

Provider Backbone Transport (PBT) es un esquema de operación de conmutación orientado a la conexión y una arquitectura de gestión de red. PBT fue inventado por British Telecom (BT) y desarrollado por Nortel (ahora Avaya ). Define métodos para emular redes orientadas a la conexión proporcionando troncales fijas a través de una red de conmutación de paquetes . Las principales diferencias del plano de datos con respecto a PBB incluyen la configuración estática de tablas de reenvío dentro de conmutadores Ethernet, el descarte de paquetes multicast y la prevención de la inundación de tramas a direcciones de destino desconocidas. La configuración se realiza mediante un servidor de gestión centralizado, como en las redes SDH, aunque en el futuro podría añadirse un plano de control. PBT se ha presentado a IEEE 802 y se ha aprobado un nuevo proyecto para estandarizarlo bajo el nombre de Provider Backbone Bridge Traffic Engineering (PBB-TE) (IEEE 802.1Qay), una modificación de PBB.

Provider Backbone Bridges (PBB) es una tecnología de plano de datos Ethernet inventada en 2004 por Nortel Networks (ahora Avaya ). A veces se la conoce como MAC-in-MAC porque implica encapsular un datagrama Ethernet dentro de otro con nuevas direcciones de origen y destino (denominadas B-SA y B-DA). IEEE 802 está estandarizando la tecnología como IEEE 802.1ah , actualmente en desarrollo. PBB es el plano de datos original elegido por British Telecom para su nuevo transporte Ethernet basado en PBT.

PBB admite redes punto a punto, punto a multipunto y multipunto a multipunto. PBT se centra en la conectividad punto a punto y podría extenderse a punto a multipunto, una tecnología clave para aplicaciones de datos avanzadas como IPTV. PBT evita abordar las redes multipunto a multipunto, ya que, en opinión de algunos de sus defensores, es imposible garantizar niveles de servicio óptimos en este tipo de redes.

Además, Ethernet se está reforzando con capacidades de operación, administración y mantenimiento (OAM) gracias al trabajo de varios organismos de normalización (IEEE 802.1ag, ITU-T Y.1731 y G.8021, IEEE 802.3ah).

Los equipos PBT/PBB aprovechan las economías de escala inherentes a Ethernet, lo que promete soluciones entre un 30 % y un 40 % más económicas en comparación con los equipos T-MPLS con características y capacidades idénticas, ^{[ 1 ]} lo que convierte a PBT en una mejor inversión en general. ^{[ 2 ]}

T-MPLS , como su nombre indica, es una variante de MPLS que prescinde de todas las funciones de señalización de MPLS y, al igual que PBT, utiliza un plano de control centralizado para el enrutamiento y la ingeniería de tráfico. Actualmente, T-MPLS solo se está estandarizando en la UIT-T y cuenta con un sólido respaldo de los proveedores, pero escaso apoyo de los operadores.

Como derivado nativo de MPLS, T-MPLS se puede implementar fácilmente sobre enrutadores MPLS existentes. Sin embargo, T-MPLS ha perdido las características que originalmente lo hicieron atractivo para los operadores (automatización del plano de control, señalización y QoS) y, por lo tanto, aún no ha demostrado sus beneficios para la red de transporte. T-MPLS OAM, definido en la UIT Y.1711, es diferente de MPLS OAM y carece de las potentes herramientas de gestión que los operadores suelen esperar. La UIT-T abandonó T-MPLS en favor de MPLS-TP en diciembre de 2008. ^{[ 3 ]}

MPLS-TP o Perfil de Transporte MPLS es un perfil de MPLS desarrollado en cooperación entre la UIT-T y la IETF desde 2008 como una extensión de conmutación de paquetes orientada a la conexión (CO-PS). Basado en los mismos principios arquitectónicos de redes en capas que se utilizan en tecnologías de redes de transporte de larga trayectoria como SDH , SONET y OTN , MPLS-TP proporciona una tecnología L2 confiable basada en paquetes que es comparable a las redes de transporte basadas en circuitos y, por lo tanto, se alinea con los procesos organizativos actuales y los procedimientos de trabajo a gran escala similares a los de otras tecnologías de transporte de paquetes.

Los servicios en la red de datos se clasifican generalmente en dos categorías principales: Tasa de Información Comprometida (CIR) y Tasa de Información Excedente (EIR). Un servicio CIR garantiza a su usuario una cantidad fija de ancho de banda, mientras que un servicio EIR ofrece únicamente transporte con el mejor esfuerzo posible. Ambos tipos de servicios comparten una única infraestructura con capacidad limitada. Además, ambos se definen mediante parámetros adicionales.

El retorno de la inversión de un operador está directamente relacionado con su capacidad para transportar más instancias de servicio a través de una infraestructura con capacidad limitada, manteniendo una alta calidad de servicio. Además, está vinculado a su capacidad para ofrecer una amplia gama de servicios de valor añadido, como IPTV, voz y VPN, cuyos requisitos pueden variar considerablemente y plantear dificultades técnicas al compartir la misma infraestructura.

Teniendo en cuenta lo anterior, el objetivo del operador es ofrecer la máxima cantidad de servicios EIR de mejor esfuerzo a través de su red, al tiempo que presta de forma fiable sus servicios CIR comprometidos. Para lograrlo, los enfoques PBB/PBT y T-MPLS suelen subutilizar los recursos de red, con el fin de evitar que un pico repentino de tráfico de mejor esfuerzo comprometa la capacidad de atender el tráfico comprometido, lo que conllevaría costosas penalizaciones. Otro problema del acceso de mejor esfuerzo en las redes de datos es la asignación equitativa entre los clientes. Con PBB/PBT y T-MPLS, la cantidad de ancho de banda disponible para un cliente en particular depende en gran medida de su ubicación y de las condiciones de tráfico predominantes. Esto limita el valor que los clientes otorgan a los servicios EIR y reduce las oportunidades de los operadores para ofrecer un acceso diferenciado a su capacidad excedente.

Realizar ingeniería de tráfico en tiempo real es, por lo tanto, clave para el transporte Ethernet de próxima generación. Se requieren cualidades adicionales para que Ethernet sea una tecnología de nivel operador:

• OAM avanzado: optimización de capacidad, cálculo y configuración de rutas, optimización iterativa.
• Protección de ruta: conmutación por error en menos de 50 ms.
• Compatibilidad con servicios de próxima generación: aprovisionamiento eficiente de servicios punto a multipunto y multipunto a multipunto.

La compatibilidad con múltiples proveedores, es decir, la capacidad de admitir diversos conmutadores Ethernet en la red central, es una característica deseable, ya que permite a los operadores utilizar conmutadores económicos para construir su red de transporte metropolitana. Proveedores como Tejas Networks, Ethos Networks y Nortel ofrecen soluciones que cumplen con estos requisitos, manteniendo la simplicidad y flexibilidad de Ethernet.

• Ethernet en la primera milla
• Metro Ethernet

• Página de PBB/PBT de Nortel
• Página de Tejas Networks
• IEEE 802.1Qay