PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de.

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1 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación CONTENIDO La RDI/RDSI y redes corporativas tipo RDSI Redes de Datos (Frame Relay) Redes ATM y la RDSI-BA Redes y Interconexión de redes vía el protocolo IP Redes físicos de JDP y JDS

2 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación LA RDSI-BE Definición de la RDSI : RDSI significa la integración de varios servicios de telecomunicación con señales de banda estrecha y banda media, bajo dos tipos de interfaces de usuario de red (IUR) y un número limitado de plataformas de red. Banda estrecha se refiere a todas las señales digitales con un bit rate  64 Kbit/s Banda media se refiere a señales digitales con un bit rate de n*64kbit/s, siendo n= 2, 30 (23)

3 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación El Camino hacia la RDSI : La RDSI se desarrollo en los años 80 partiendo de la Red Pública de Telefonía (RPT), incluyendo servicios de conmutación, multiplexación y transmisión digital (RDI). En el IUR se integraron todos los servicios de telecomunicación existentes en esta fecha, tanto de conmutación de circuitos, como de conmutación de paquetes, y se permite la definición de nuevos servicios bajo un concepto flexible de servicios portadores y teleservicio, y un modelo de atributos. Se separa el plano de información del usuario del plano de control físico, tanto en el IUR como en la propia red.

4 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Atributos más importantes para la definición de servicios portadores en la RDSI :

5 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Modelo de protocolo del IUR para la RDSI (situación en 1988) :

6 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación capa lógica de la RDSI/RDI Se constituye de dos tipos de nodos: conmutadores RDSI/RDI unidades remotos periféricos (RPU) estructura de conexión entre los nodos Modelo de protocolo del INR INR entre conmutadores Rec. G.703 (98) INR entre RPU y conmutador V.5.2

7 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Conmutadores RDSI/RDI Conectan clientes de la RTB vía la línea de acceso (interface a/b) Conectan clientes de la RDSI vía la línea de acceso (interface S 0 ) Conectan grandes clientes de la RDSI vía la línea de acceso (interface S B ) Conectan RPU vía interfaces especiales (V5.2) Conmutan trafico interno, de salida, entrada y de transito

8 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación RPU RDSI/RDI Conectan clientes de la RTB vía la línea de acceso (interface a/b) Conectan clientes de la RDSI vía la línea de acceso (interface S 0 ) Se conectan a un conmutador madre vía interfaces especiales Transfiere trafico de salida desde y de entrada hastas sus clientes Algunas RPU permiten transferencia de trafico interno otros no y el trafico interno debe pasar por el conmutador madre

9 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Estructura de conexión entre los nodos Se divide en la parte de acceso con sus RPU y la parte dorsal con los conmutadores, cada RPU se conecta a un nodo dorsal ( en algunos casos por razones de seguridad a dos ) y un nodo dorsal con sus RPU’s asignado forma una estructura de estrella las nodos dorsales se conectan vía una estructura mallada en redes dorsales de tamaño grande sus nodos se dividen en dos tipos, inferiores y superiores asignando cada nodo inferiro a un nodo superior

10 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Ejemplos de redes ----- enlace directo ___ enlace final

11 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Problemas en la planificación, diseño y dimensionamiento de la capa lógica RDSI/RDI Determinar estructura de la capa lógica (selección de los nodos de acceso y de los nodos dorsales y asignación de los primeros a los últimos) denominado problema CLASIG Determinar una posible subdivisión de la red dorsal Determinar los diferentes valores de trafico saliente de cada nodo e la hora cargada (BH) (trafico intranet y a otros redes mediante puntos de interconexión estimar/calcular la matriz de trafico entre todos los nodos encaminar la matriz de trafico y dimensionar los grupos E1 Analizar la solución obtenido y facultativamente repetir el proceso con otros parámetros

12 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Redes corporativas tipo RDSI Se constituye de dos tipos de nodos: centralitas digitales (PABX) terminales remotos periféricos estructura de conexión entre los nodos con circuitos/grupos alquilados conexión a la redes publicas RDSI ( facultativamente también a otros tipos de redes como FR, GSM etc.)

13 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Arquitectura Red Señalización Transporte lógico Transporte físico Acceso Lógico Físico Propio o SS nº7 Conmutador (centralita) digital E0,E1 (2 Mbps) (G.703) Propio o DSS1 (Q.931, Q921 / LAP-D) Propio o AB (I.430)

14 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación centralitas digitales (PABX) Se componen principalmente de los siguientes elementos acceso interno a líneas de terminales con interfaces propios, a/b, So, V.24 etc.. acceso externo a líneas de redes publicas con interfaces So, SB (también GSM, FR, IP) acceso externo a líneas de interconexión a otras PABX conmutador interno multitud de funciones suplementarios

15 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Interfaces de una PABX PABX RPT RDSI GSM BS Red Corporativa PC a/b So So, S B U So U C++ ó DECT c.a. 64Kbps, E1

16 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Terminales remotos periféricos Son usuarios en sitios lejanos de una PABX de la red corporativa se conectan a la red corporativa vía una red publica o vía una CP, CVP Se incorporan en la red corporativa con su esquema de direccionamiento ejemplo delegaciones de tamaño menor, tele-trabajadores, day extender

17 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Ejemplo de una red corporativa tipo RDSI RDSI PABX TRP TT T So, S B

18 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Problemas en la PLADI de un Red corporativa tipo RDSI Dimensionar cada nodo (PABX) con su demanda de trafico de los diferentes servicios Determinar el trafico diario (por diferentes ventanas temporales) saliente/entrante (externo puro, externo a destinos con nodo PABX cercana y interno a destinos en otros nodos PABX la RCo) estimar/calcular la matriz de trafico entre todos los nodos encaminar el trafico y dimensionar la topología de los enlaces y su tamaño Analizar la solución obtenido y facultativamente repetir el proceso con otros parámetros

19 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Conmutación de paquete conmutación tradicional de paquete redes de paquetes con X.25 conmutación rápido de paquetes frame relay FRMBS (CVP) FRSS (CVC) cell relay DQDB-MAN ATM

20 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Fast paquet switching protocolos y equipos para la interconection de nodos de redes (Interface red red IRR) se usa para soportar conmutadores dorsales de redes corporativas se realiza mediante multiplexación estatictica de los unidades de datos de protoco UDP los UDP pueden ser properitario o estandarizado

21 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Comparación entre conmutación tradicional de paquetes y conmutación rápido

22 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Comparación entre conmutación por circuito y conmutación rápido de paquetes

23 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Plataformas tradicionales para la interconexión de LANs :

24 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Motivación del servicios FR para la interconection de LAN’s

25 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Características del servicio FR Existe como servicio conmutado FRSS o por servicio en c.v.p. FRMBS FR elimina la capa 3 y incorpora la función de direccionamiento en la capa 2 establece múltiple c.v. en el IUR transmite en forma de tramas de longitud variable con integridad secuencial FRMBS no soporta ni control de flujo ni control de errores FRMBS contiene detección de errores con eliminación de tramas para el FRSS la señalisación se realiza por c.v. separados

26 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Circuitos virtuales semipermanentes (FRMBS) La técnica de retransmisión de tramas está motivada por la necesidad de transmitir datos con un tráfico de tipo ráfaga (ej. interconexión de LANs), donde las redes de paquetes no satisfacen la necesidad de QoS deseada y la interconexión de circuitos reservados resulta inviable económicamente.

27 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación FRMBS aspectos generales FR define un formato de tramas del nivel de enlace en un IUR para su transferencia sobre una red que interconecta LAN’s o una red publico que ofrece servicio FR El formato de la trama FR y su protocolo se denomina LAP-F (link access procedure) y esta estandarizado por el ANSI y la UIT (Q.921) El FRMBS se desarrollo sobre CVP sin soporte de direcciónamiento con mensajes de señalisación, se realiza con parte de las funciones LAP-F (LAP-F Core /Q.922)

28 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Funciones del nucleo Q.922 Separación de tramas alineación de tramas multiplexación y demultiplexación detección de errores control de congestión mediante FECN, BECN

29 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Protocolo LAP-F núcleo Solamente un tipo de trama no hay un campo de control ni un contador de tramas no hay numero de secuencia => ni control de flujo ni control de errores campo de direccionamiento por defecto 2 octetos y su expansión a 3 o 4

30 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación La técnica de retransmisión de tramas permite reservar circuitos virtuales con los siguientes parámetros : Tasa de información contratada (CIR), cuya transmisión se garantiza por la red. Tasa de información en exceso (EIR), que acepta la red, pero sin garantía de transmisión. Tamaño contratado de ráfagas B c, que es la cantidad máxima que la red transmite en un intervalo de medida. Tamaño de ráfagas en exceso B e, que es la cantidad máxima de bits en exceso que la red intenta transmitir, en condiciones normales, en un intervalo T. Los cinco parámetros : CIR, EIR, B c, B e y T, se relacionan en las siguientes expresiones:

31 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación La técnica de retransmisión de tramas, es un significativo avance respecto a la conmutación tradicional de paquetes (X.25). Elimina la capa 3 en la pila de protocolos X.25, reduciendo, por consecuencia, ampliamente el número de paquetes de control.

32 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Comparación de las pilas de protocolos X.25 y retransmisión de tramas : Nivel de paquetes X.25 Nivel de paquetes X.25 LAPB Capa física Capa física Implementado por el sistema final y la red Implementado por el sistema final pero no por la red LAPF de control LAPF de control LAPF central LAPF central Capa física Capa física Implementado por el sistema final y la red X.25 Retransmisión de tramas

33 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación

34 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Realización del servicios FRMBS A) con una plataforma de una red publica como servicio propio como servicio integrado en la RDSI B) con una propia plataforma de una red corporativa

35 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Servicios FRMBS basando en una plataforma de una red publica La red se compone de nodos denominado manejadores de tramas (Frame Handler FH) El protocolo del INR depende del fabricante de los FH Los enlaces entre los FH son tipicamente de E1 o E3 (DS1, DS3) La red se puede dividir en dos niveles (acceso y dorsal) Las tablas de encaminamiento de los tramas son estático y se deben fijar con un sistema de gestión

36 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Arquitectura

37 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación FH R R R BD MF IUR(LAP-F); n*64Kbps Equipo/red del cliente (CPN) INR(E2) INR(E3) Nodo de acceso E1 Nodo dorsal CPN

38 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Problemas en la planificación, diseño y dimensionamiento de la capa lógica FR Fijar clases de servicios determinado por (CIR,EIR) estimar/calcular la matriz de demanda entre todos los nodos para cada clase determinar el tipo de nodos y asignar los nodos de acceso a nodos dorsales (problema CLASIG) encaminar las matrices de demanda y dimensionar los grupos E1,E3 Analizar la solución obtenido y facultativamente repetir el proceso con otros parámetros

39 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Integración del servicio FR en la RDSI Es servicio FR (tanto por CVP como por CVC) se puede integrar en el IUR de la RDSI En el lado de la red del IUR se desvian las capacidades fijados por el servio FR a una propio plataforma Las problemas de la planificación, diseño y dimensionamiento de esta plataforma son similares como en la realización separada

40 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Expansión del modelo de protocolos RDSI para el FRMBS

41 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Integración en la RDSI

42 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Servicio FRMBS en una red corporativa La red se compone de nodos tipo FH donde el protocolo del INR depende del fabricante de los FH Los enlaces entre los FH son tipicamente de E1 o E3 (DS1, DS3) en forma de circuitos alquilados ( para redes corporativas de menor tamaño también se pueden considerar circuitos n*64kbps ) La red se compone normalmente solamente de un nivel (salvo de redes corporativas muy grandes) La estructura es normalmente mallada cuyo grado depende de la demanda y del esquema de tarificación de 64kbps,E1, E3 Las tablas de encaminamiento de los tramas son estático y se deben fijar con un sistema de gestión

43 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Ejemplo de una red corporativas FR FH R R BD MF n*64Kbps R E1 R n*64Kbps E1E3 n*64Kbps

44 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Problemas en la PLADI de la capa lógica FR de una red corporativa estimar/calcular la matriz de demanda entre todos los nodos optimizar topología de los circuitos aquillados encaminar la demanda y asignar los capacidades E0, E1, E3 Analizar la solución obtenido y facultativamente repetir el proceso con otros parámetros

45 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación La RDSI se limita en su integración a servicios que requieren conexiones de velocidad de 64 kbit/s hasta un máximo de 2 Mbit/s. Su plataforma principal de c.c. de 64 kbit/s, ofrece poca flexibilidad e insuficiente capacidad, a la evolución de los servicios que requieren un bajo retardo extremo-extremo, con muy pequeña varianza (voz, audio, vídeo). Sus plataformas adicionales de c.p. (X.25) y c.v.s. (FRMBS) permiten la integración de los servicios de transmisión de datos tradicionales, pero también con grandes limitaciones, debido a la limitación en velocidad (ej. interconexión de Gbit-LANs). LIMITACIONES DE LA RDSI

46 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Limitaciones de la RDSI-BE (II) : No se permite la integración de redes de distribución de televisión vía cable (CATV). La interconexión con las redes privadas locales (LAN) o de campus (MAN) resulta complicado y poco eficaz. La evolución de los servicios de telecomunicación exige una plataforma que permita una asignación de capacidad y una selección de parámetros de QoS, de forma flexible, la cual no es posible realizar con las plataformas de la RDSI.

47 PLADIRET y arquitecturas de redes Grupo de Ingeniería Telemática (G.I.T) DICOM / Universidad de Cantabria K.-D. Hackbarth Diseño y Dimensionamiento de Redes de telecomunicación Las decisiones tomadas por los organismos de operadores y fabricantes más importantes para la evolución de la RDSI hacia una RDSI-BA fueron las siguientes: Un nuevo modo de transferencia en la capa lógica (modo de transferencia asincrono) para la conmutación y transconexión de tráfico, el cual puede añadirse a las plataformas RDSI o bien puede sustituir parte o todas las plataformas ya realizadas. Un nuevo conjunto de multiplexores y sistemas de transmisión en la capa física, denominado Jerarquía Digital Síncrona (JDS), que está sustituyendo los sistemas de la JDP.