Portada fundamentos teóricos de las redes de transporte

Fundamentos teóricos

Componentes topológicos

Los componentes topológicos proporcionan la descripción más abstracta de una Red de Transporte. Dicha descripción se entiende en términos de relaciones topológicas entre conjuntos de puntos de referencia similares. Se distinguen tres componentes topológicos que son: la red de capa, la subred y el enlace. Utilizando únicamente estos componentes, es posible describir totalmente la topología lógica de una red.

- Red de capa

Una red de capa es el conjunto completo de puntos de acceso similares, que pueden estar asociados a efectos de transferencia de información. La información transferida es característica de la capa y se denomina información característica. En una red de capa pueden constituirse y deshacerse asociaciones de puntos de acceso, mediante un proceso de gestión de capa que modifica de esta forma su conectividad. Una red de capa está constituida por subredes y enlaces entre ellas.

- Subred

Una subred es el conjunto completo de puntos de conexión similares, que pueden asociarse a efectos de transferencia de información característica. En una subred, pueden constituirse y deshacerse asociaciones de puntos de conexión mediante un proceso de gestión de capa que modifica, de esta forma, su conectividad. Generalmente, las subredes están constituidas por subredes más pequeñas y enlaces entre ellas. El nivel mínimo de esta recurrencia, es la matriz de conexión contenida en un elemento de red individual.

- Enlace

Un enlace es el subconjunto de puntos de conexión de una sub-red asociados con un subconjunto de puntos de conexión de otra subred, a efectos de transferencia de información entre subredes. El proceso de gestión de la red no puede constituir ni deshacer el conjunto de asociaciones de puntos de conexión que definen el enlace. El enlace representa la relación topológica entre un par de subredes. Se utiliza, en general, para describir la asociación que existe entre los puntos de conexión contenidos en un determinado elemento de red y los de otro elemento de red. El nivel mínimo de recurrencia de un enlace (en el concepto de estratificación) representa los medios de transmisión.

Entidades de transporte

Las entidades de transporte proporcionan la transferencia de información transparente entre puntos de referencia de una red de capa. Es decir, no existe modificación de la información entre la entrada y la salida salvo la resultante de las degradaciones del proceso de transferencia. Se distinguen dos entidades básicas, según que se supervise o no la integridad de la información transferida, a los que se denomina conexiones y caminos. Las conexiones se dividen en conexiones de red, conexiones de subred y conexiones de enlace, de acuerdo con el componente topológico al que pertenezcan.

- Conexión de red

Una conexión de red es capaz de transferir información de forma transparente a través de una red de capa. Está delimitada por puntos de terminación de conexión (TCP). Constituye el nivel de abstracción más elevado dentro de una capa y puede subdividirse en una concatenación de conexiones de subred y conexiones de enlace. No existe información acerca de la integridad de la información transferida, pero a menudo puede deducirse de otras fuentes información relativa a la integridad de la propia conexión.

- Conexión de subred

Una conexión de subred es capaz de transferir información de forma transparente a través de una subred. Está delimitada por puntos de conexión en la frontera de la subred y representa la asociación entre puntos de conexión. Las conexiones de subred están constituidas, en general, por una concatenación de conexiones de subred de nivel inferior y conexiones de enlace. El nivel más bajo de esta recurrencia, es decir, la conexión de matriz, representa una transconexión de una matriz individual en un elemento de red.

- Conexión de enlace

Una conexión de enlace es capaz de transferir información a través de un enlace entre dos subredes. Está delimitada por puntos de conexión en la frontera del enlace y las subredes y representa la asociación entre ellos. Las conexiones de enlace establecen mediante caminos en la red de capa servidora.

- Camino

Se denomina camino a la transferencia de información característica entre puntos de acceso. Es decir, se trata de la asociación entre puntos de acceso junto con la información adicional relativa a la integridad de la transferencia de información. Un camino se forma a partir de una conexión de red, incluyendo funciones de terminación de camino entre los TCP y los puntos de acceso.

Funciones de tratamiento de transporte

En la descripción de la arquitectura de las redes de capa se distinguen dos funciones genéricas de tratamiento: la de adaptación y la de terminación. Intervienen conjuntamente en las fronteras de capa y se definen por el tratamiento de la información efectuado entre sus entradas y sus salidas.

- Función de adaptación

La función de adaptación adapta la información característica de una red capa cliente, a una forma adecuada para su transporte por la red de capa servidora. La función de adaptación específica depende de la información característica de las dos capas. Como ejemplos de funciones de adaptación intercapas pueden citarse la codificación, la modificación de la velocidad, la alineación, la justificación, y la multiplexación. Ejemplos de funciones de adaptación en la JDS, son los bloques funcionales de adaptación de trayecto de orden inferior (LOPA), de orden superior (HOPA) y de sección de multiplexación (MSA).

- Función de terminación de camino

Las funciones de terminación de camino suministran información relacionada con la transferencia de información en un camino. Esto se consigue, por lo general, insertando información adicional en una función fuente de terminación de camino que se supervisa en la función sumidero correspondiente. Ejemplos de funciones de terminación de camino en la JDS, son los bloques funcionales de terminación de trayecto de orden inferior (LOPT), de orden superior (HOPT) y de sección de multiplexación (MST).

- Puntos de referencia

Se forman puntos de referencia en la red de capa vinculando la entrada de una función de tratamiento de transporte o entidad de transporte con la salida de otra. Existen tres tipos de puntos de referencia: puntos de acceso (AP), puntos de conexión (CP) y puntos de terminación de conexión (TCP).

Clasificación de las redes de telecomunicación

Desde el punto de vista de su arquitectura y de la manera en que transportan la información, las redes de telecomunicaciones pueden ser clasificadas en:

• Redes conmutadas. La red consiste en una sucesión alternante de nodos y canales de comunicación, es decir, después de ser transmitida la información a través de un canal, llega a un nodo, éste a su vez, la procesa lo necesario para poder transmitirla por el siguiente canal para llegar al siguiente nodo, y así sucesivamente.

Existen dos tipos de conmutación en este tipo de redes: conmutación de paquetes y conmutación de circuitos.

En la conmutación de paquetes, el mensaje se divide en pequeños paquetes independientes, a cada uno se le agrega información de control (por ejemplo, las direcciones del origen y del destino), y los paquetes circulan de nodo en nodo, posiblemente siguiendo diferentes rutas. Al llegar al nodo al que está conectado el usuario destino, se reensambla el mensaje y se le entrega

Por otra parte, en la conmutación de circuitos se busca y reserva una trayectoria entre los usuarios, se establece la comunicación y se mantiene esta trayectoria durante todo el tiempo que se esté transmitiendo información

Para establecer una comunicación con esta técnica se requiere de una señal que reserve los diferentes segmentos de la ruta entre ambos usuarios, y durante la comunicación el canal quedará reservado precisamente para esta pareja de usuarios.

• Redes de difusión. En este tipo de redes se tiene un canal al cual están conectados todos los usuarios, y todos ellos pueden recibir todos los mensajes, pero solamente extraen del canal los mensajes en los que identifican su dirección como destinatarios. Aunque el ejemplo típico lo constituyen los sistemas que usan canales de radio, no necesariamente tienen que ser las transmisiones vía radio, ya que la difusión puede realizarse por medio de canales metálicos, tales como cables coaxiales. En la figura V.5 se presentan ejemplos de redes de difusión con diferentes formas y arreglos de interconexión (topologías), aplicables a redes basadas en radio o en cables. Lo que sí puede afirmarse es que típicamente las redes de difusión tienen sólo un nodo (el transmisor) que inyecta la información en un canal al cual están conectados los usuarios.

Redes de Sincronización

La red de sincronización es la red que es responsable de distribuir la información de sincronización a elementos de red que tiene que funcionar síncronamente para satisfacer los requisitos de característica de deslizamiento de octetos de la Recomendación UIT-T G.822.

El funcionamiento síncrono de los tipos de elementos de red, suele estar ordenado en una determinada zona geográfica, en la cual todos estos elementos están sincronizados con un "reloj maestro". La zona en la cual todos los elementos de red pertinentes (en funcionamiento normal) están sincronizados con un reloj maestro se denomina una "zona de sincronización”.

El reloj maestro de una zona de sincronización debe cumplir los requisitos descritos en la Recomendación UIT-T G.811.

Multicanalización

La multicanalización es la técnica que se utiliza para transmitir varias fuentes de información (voz, datos, vídeo) sobre un mismo canal de comunicación. El multicanalizador, frecuentemente llamado mux, es un equipo de comunicación utilizado para este propósito. La principal ventaja de la multicanalización es la de reducir los costos de la red al minimizar el número de enlaces de comunicación entre dos puntos. Los multicanalizadores de la actualidad tienen cada vez más inteligencia, y la adicional inteligencia brinda más beneficio

Nodos

Los nodos, parte fundamental en cualquier red de telecomunicaciones, son los equipos encargados de realizar las diversas funciones de procesamiento que requieren cada una de las señales o mensajes que circulan o transitan a través de los enlaces de la red. Desde un punto de vista topológico, los nodos proveen los enlaces físicos entre los diversos canales que conforman la red.

Los nodos de una red de telecomunicaciones son equipos (en su mayor parte digitales, aunque pueden tener alguna etapa de procesamiento analógico, como un modulador) que realizan las siguientes funciones:

Establecimiento y verificación de un protocolo, transmisión, interfase, recuperación, formateo, enrutamiento, repetición, direccionamiento, control de flujo.

Conexiones Virtuales

Portada ATM

ATM

Introducción redes ATM

La tecnología ATM empezó a desarrollarse en los primeros años de la década de los 80, y es alrededor de 1992 cuando comienza su despegue industrial. ATM ha sido una de las tecnologías predilectas por los visionarios de turno, considerada como la única capaz de ofrecer un transporte multiservicio integrando las redes corporativas con las de los operadores y proveedores de servicio. Las redes de acceso fijo a Internet de banda ancha ADSL y las redes de telefonía móvil UMTS de tercera generación favorecieron su despliegue en el entorno WAN de las redes de operadores, debido a la inmadurez de Ethernet/IP para proporcionar una red convergente. ATM nunca llegó a cuajar en el entorno LAN (ATM LANE), debido a su complejidad, coste y rendimiento. La madurez y economías de escala de Ethernet, junto a flexibilidad y adaptabilidad, ha permitido desde hace años entrar en el mercado WAN, retirando definitivamente a ATM de la guerra por la convergencia. Sin embargo, ATM sigue instalado en las redes de muchos operadores conviviendo con Ethernet/IP.